高中物理第4節(jié) 重力勢能課件新人教版必修2

1、1重重 力力 勢勢 能能重重 力力 勢勢 能能2一、新課引入一、新課引入重力勢能重力勢能13 2002年月日上午，俄羅斯高加索年月日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個村莊發(fā)生雪崩，造成至少北奧塞梯地區(qū)的一個村莊發(fā)生雪崩，造成至少人失蹤。人失蹤。 雪雪崩崩24 美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是5萬年前，一顆萬年前，一顆直徑約為直徑約為3050米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬萬千克、速度達(dá)到千克、速度達(dá)到20千米秒，爆炸力相當(dāng)于千米秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬千克梯恩梯萬千克梯恩梯(TNT)，超過

2、美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個直徑約上產(chǎn)生了一個直徑約1245米，平均深度達(dá)米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說，坑米的大坑。據(jù)說，坑中可以安放下中可以安放下20個足球場，四周的看臺則能容納個足球場，四周的看臺則能容納200多萬觀眾。多萬觀眾。 隕石坑隕石坑美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那35水電站“和平號和平號”空間站殘片空間站殘片6用自己的課本做如下試驗用自己的課本做如下試驗 1、與高度有關(guān)、與高度有關(guān) 2、與質(zhì)量有關(guān)、與質(zhì)量有關(guān) 1）同一課本從不同高度下落到自己手）同一課本從不同高度下落到自己手上，感覺

3、上，感覺 2）不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到）不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上，感覺自己手上，感覺 探究得到的結(jié)論：探究得到的結(jié)論：57一、新課引入一、新課引入二、重力的功二、重力的功重力勢能重力勢能物體由于被舉高而具有的能物體由于被舉高而具有的能48GwmghcosGWmglmgh物體豎直下落物體豎直下落AhBm1h2h物體沿斜線運(yùn)動物體沿斜線運(yùn)動AChmL2h1h12mghmgh12mghmgh69h1h2h3物體沿曲線運(yùn)動物體沿曲線運(yùn)動ACh2h1hAh 1mL L711coshmgmglW321WWWW321hmghmghmgWmgh21mghmgh )(321hhhmg10hh

4、2h1AB物體從物體從A落到落到B的過程中的過程中,重力做功重力做功重力做功與路徑無關(guān)重力做功與路徑無關(guān), ,只跟始末位置的高度差有關(guān)只跟始末位置的高度差有關(guān)8hmgWG11重力做功與路徑無關(guān)重力做功與路徑無關(guān) 一質(zhì)量為一質(zhì)量為5kg5kg的小球從的小球從5m5m高處下落高處下落, , 碰撞地面碰撞地面后彈起后彈起, , 每次彈起的高度比下落高度低每次彈起的高度比下落高度低1m, 1m, 求求: :小小球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少功功? ? (g=9.8m/s2)解: 小球下落高度為小球下落高度為5m5m J5 J9hmgWG12 可見可

5、見, ,重力做的功等于重力做的功等于“mgh”這個量的變化這個量的變化. .在物理在物理學(xué)中，學(xué)中， “ “mghmgh”是一個由特殊意義的物理量是一個由特殊意義的物理量. .就用這就用這個物理量表示物體的重力勢能。個物理量表示物體的重力勢能。12mghmgh12()mg hhhh2h1AB物體從物體從A落到落到B的過程中的過程中,重力做功重力做功重力做功與路徑無關(guān)重力做功與路徑無關(guān), ,只跟始末位置的高度差有關(guān)只跟始末位置的高度差有關(guān)12mghmgh10hmgWG13一、新課引入一、新課引入二、重力做功二、重力做功三、重力勢能表達(dá)式三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh重力勢能重力勢能物體由于

6、被舉高而具有的能量1114重力勢能的表達(dá)式重力勢能的表達(dá)式 Ep = mgh m 物體的質(zhì)量，單位：千克（物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）Ep 物體的重力勢能，單位：焦（物體的重力勢能，單位：焦（J）g 重力加速度，單位：米秒重力加速度，單位：米秒2（ms2）h 物體的高度，單位：米（物體的高度，單位：米（m） 即：物體的重力勢能等于物體的重即：物體的重力勢能等于物體的重量和它的高度的乘積量和它的高度的乘積1215一、新課引入一、新課引入二、重力做功二、重力做功三、重力勢能表達(dá)式三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh1、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力勢能重力勢能物體

7、由于被舉高而具有的能量1316WG = Ep1 - Ep2 重力做功重力做功WG(正、負(fù)）正、負(fù)）重力勢能重力勢能EP（增加、減少）（增加、減少）重力做功和重力重力做功和重力勢能變化的關(guān)系勢能變化的關(guān)系物體物體上升上升物體物體下降下降正正負(fù)負(fù)減少減少增加增加重力做的功重力做的功等于等于重力勢能的減少重力勢能的減少物體克服重力物體克服重力做的功做的功等于等于重重力勢能的增加力勢能的增加1417重力做功與路徑無關(guān)重力做功與路徑無關(guān) 一質(zhì)量為一質(zhì)量為5kg5kg的小球從的小球從5m5m高處下落高處下落, , 碰撞地面碰撞地面后彈起后彈起, , 每次彈起的高度比下落高度低每次彈起的高度比下落高度低1m

8、, 1m, 求求: :小小球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少功功? ? (g=9.8m/s2)解: 小球下落高度為小球下落高度為5m5m J5 J15hmgWG12PPPEEE12mghmgh 58 . 9508 . 95J24518一、新課引入一、新課引入二、重力做功二、重力做功三、重力勢能表達(dá)式三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh1、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力勢能重力勢能物體由于被舉高而具有的能量1619需要先選定參考平面需要先選定參考平面 在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，

9、重力勢能也是負(fù)值。重力勢能也是負(fù)值。 參考平面的選取是任意的參考平面的選取是任意的 . 在參考面上方的物體的高度是正值，在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值；重力勢能也是正值；勢能是標(biāo)量勢能是標(biāo)量+ +、表示大小表示大小1720例：例： 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以的小球，從桌面以上上h1=1.2m的的A點(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請按要求填寫下表請按要求填寫下表(g=10m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點(diǎn)重點(diǎn)重力勢能力勢能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢能力勢能下落過程下落過程小球重力小球重力做功做功下落過程下落過程小球重力小球

10、重力勢能變化勢能變化桌面桌面地面地面6J10J-4J0h1h2AB 選取不同的參考平面選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同物體的重力勢能的數(shù)值不同1821一、新課引入一、新課引入二、重力做功二、重力做功三、重力勢能表達(dá)式三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh1、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系勢能的相對性（高度的相對性）勢能的相對性（高度的相對性）2、重力勢能重力勢能物體由于被舉高而具有的能量1922例：例： 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以的小球，從桌面以上上h1=1.2m的的A點(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請按要求

11、填寫下表請按要求填寫下表(g=10m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點(diǎn)重點(diǎn)重力勢能力勢能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢能力勢能下落過程下落過程小球重力小球重力做功做功下落過程下落過程小球重力小球重力勢能變化勢能變化桌面桌面地面地面6J10J-4J010J10J減少10J減少10Jh1h2AB 選取不同的參考平面選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同物體的重力勢能的數(shù)值不同 對一個確定的過程，對一個確定的過程，WG和和EP與參考面的選擇與參考面的選擇無關(guān)無關(guān)2023一、新課引入一、新課引入二、重力做功二、重力做功三、重力勢能表達(dá)式三、重力勢能表達(dá)式 Ep = mgh1、重力做功與重力勢能

12、變化的關(guān)系、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系勢能的相對性（高度的相對性）勢能的相對性（高度的相對性）2、勢能變化的確定性（高度變化的確定性勢能變化的確定性（高度變化的確定性）3、重力勢能重力勢能物體由于被舉高而具有的能量2124 討論：物體在以下四種情況下，重討論：物體在以下四種情況下，重力做功力做功 與重力勢能的關(guān)系？與重力勢能的關(guān)系？C1：物體從點(diǎn)：物體從點(diǎn)A下落到下落到B點(diǎn)的點(diǎn)的過程中，受到阻力作用過程中，受到阻力作用.2：物體從：物體從A點(diǎn)下落到點(diǎn)下落到B點(diǎn)后，點(diǎn)后，再平移到與再平移到與B點(diǎn)等高的點(diǎn)等高的C點(diǎn)點(diǎn).3：物體從：物體從A點(diǎn)沿斜面滑到與點(diǎn)沿斜面滑到與B點(diǎn)等高的點(diǎn)等高的C點(diǎn)。點(diǎn)。4

13、：物體從：物體從B點(diǎn)上升到點(diǎn)上升到A點(diǎn)。點(diǎn)。h1 h2AB hC251、關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是：、關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是：A、當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少；當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少；B、物體克服重力做功時，物體的重力勢能一定增加；物體克服重力做功時，物體的重力勢能一定增加；C、地球上的物體的重力勢能都只有一個唯一確定的值；地球上的物體的重力勢能都只有一個唯一確定的值；D、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。 ABD課堂練習(xí)課堂練習(xí)2、物體在運(yùn)動過程中，克服重力做功為、物體在運(yùn)

14、動過程中，克服重力做功為50J，則：則：A、重力做功為重力做功為50J；B、物體的重力勢能一定增加了物體的重力勢能一定增加了50J；C、物體的動能一定減少物體的動能一定減少50J；D、重力做了重力做了50J的負(fù)功。的負(fù)功。BD263、關(guān)于重力勢能的幾種理解，正確的是、關(guān)于重力勢能的幾種理解，正確的是A、重力勢能等于零的物體，一定不會對別的物、重力勢能等于零的物體，一定不會對別的物 體做功體做功B 、 相 對 于 不 同 的 參 考 平 面 ， 物 體 具 有 不 同 數(shù)、 相 對 于 不 同 的 參 考 平 面 ， 物 體 具 有 不 同 數(shù) 值 的 重 力 勢 能 ， 但 這 并 不 影 響

15、 研 究 有 關(guān) 重值 的 重 力 勢 能 ， 但 這 并 不 影 響 研 究 有 關(guān) 重 力勢能的問題力勢能的問題C 、 在 同 一 高 度 將 物 體 不 論 向 何 方 向 拋 出 ， 只、 在 同 一 高 度 將 物 體 不 論 向 何 方 向 拋 出 ， 只 要 拋 出 時 的 初 速 度 大 小 相 同 ， 則 落 地 時 減要 拋 出 時 的 初 速 度 大 小 相 同 ， 則 落 地 時 減 少的重力勢能必相等少的重力勢能必相等D、放在地面的物體，它的重力勢能一定等于零、放在地面的物體，它的重力勢能一定等于零 BC27小 結(jié)一、重力做功的特點(diǎn)：一、重力做功的特點(diǎn)： 與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)二、重力勢能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)二、重