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,课前自主梳理,课堂互动探究,课时达标训练,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢,第,4,节重力势能,学习目标,关键提炼,1.了解重力势能概念，会用重力势能定义进行计算。,1个概念重力势能,1个关系重力做功与重力势能改变关系,2.了解重力势能改变和重力做功关系，知道重力做功与路径无关。,3.知道重力势能相对性。,第1页,一、重力做功,阅读教材第,64,页,“,重力做功,”,部分,，,结合教材图,7.4-1,、图,7.4-2,及图,7.4-3,，,体会物体沿任意路径向下运动时重力做功分析思绪。,1.,做功表示式,：,W,G,mgh,mgh,1,mgh,2,，式中,h,指初位置与末位置,_,；,h,1,、,h,2,分别指,_,、,_,高度。,2.,做功正负,：物体下降时重力做,_,功；物体被举高时重力做,_,功。,3.,做功特点：,物体运动时，重力对它做功只跟它,_,位置相关，而跟物体运动,_,无关。,高度差,初位置,末位置,正,负,起点,和终点,路径,_,第2页,思维拓展,如图,1,所表示,，,将质量为,m,物块从,A,移到,B,能够有以下情景：,图,1,情景,1,：沿着,AOB,路径,移动。,情景,2,：沿着直线,AB,路径,移动。,情景,3,：沿着任意曲线,ACB,路径,移动。,(1),沿着上述三条路径移动物块,，,重力做功分别是多少？,(2),结合上面讨论,，,分析重力做功有什么特点。,第3页,答案,(1),沿路径,，重力做功,W,1,mgh,。,沿路径,，重力做功,沿路径,，我们能够把整个路径分成许多很短间隔，每小段曲线长度都很小，近似能够看成是一段倾斜直线，设每小段高度差为,h,1,、,h,2,、,h,3,整个路径重力所做功等于每小段上重力所做功代数和，则,W,总,mg,h,1,mg,h,2,mgh,。,(2),重力做功与路径无关，只与初末两个位置相关，重力做功等于重力与沿着重力方向位移乘积。,第4页,二、重力势能和重力势能相对性,阅读教材第,65,66,页,“,重力势能,”,和,“,重力势能相对性,”,部分,，,知道重力势能表示式；结合图,7.4-4,及图,7.4-5,体会重力做功与重力势能改变关系。,1.,定义,：物体所受重力与所处高度乘积。,2.,大小,：表示式：,E,p,_,；单位：,_,，符号：,J,。,3.,标矢性,：重力势能是,_,，只有大小，没有方向。,mgh,焦耳,标量,第5页,4.,重力做功与重力势能改变关系,(1),表示式：,W,G,_,E,p,。,(2),两种情况：,当物体从高处运动到低处时，重力做,_,，重力势能,_,，即,W,G,0,，,E,p1,E,p2,。,当物体由低处运动到高处时，重力做,_,，重力势能,_,，即,W,G,0,，,E,p1,E,p2,。重力做负功也能够说成物体,_,。,E,p1,E,p2,正功,降低,负功,增加,克服重力做功,第6页,5.,重力势能相对性,：重力势能总是相对选定,_,而言,(,该平面常称为,_,),。,E,p,mgh,中,h,是物体重心相对参考平面高度。参考平面选择不一样，则物体高度,h,不一样，重力势能大小也就不一样。,参考平面,零势能面,第7页,思维拓展,如图,2,所表示,，,幼稚园儿童们正在兴高采烈地玩滑梯。,图,2,(1),儿童在滑梯最高点时重力势能一定为正值吗？在地面上时重力势能一定为零吗？,(2),儿童沿滑梯下滑时,，,重力势能怎么改变？儿童从最高点滑落到地面过程中重力势能改变与参考平面选取相关吗？,答案,(1),不一定，若选最高点为参考平面，则儿童在最高点重力势能为零，在地面上重力势能为负。,(2),沿滑梯下滑，儿童重力势能减小，重力势能改变与参考平面选取无关。,第8页,关键点归纳,重力势能与重力势能改变,1.,重力势能三性,(1),标量性：重力势能是标量，只有大小，没有方向，但有正、负。,重力势能正、负含义：正、负值分别表示物体处于参考平面上方和下方。,(2),相对性：表示式,E,p,mgh,中,h,是相对于参考平面高度，故重力势能也含有相对性。计算重力势能时必须要选取参考平面，处于参考平面上任何物体重力势能都为零。,第9页,(3),系统性：重力是地球对物体吸引而产生，假如没有地球对物体吸引，就不会有重力，也不存在重力势能，所以重力势能是这个系统共同含有。平时所说,“,物体重力势能,”,只是一个简化说法。,2.,重力势能改变绝对性：,物体在两个高度不一样位置时，因为高度差一定，重力势能之差也是一定，即物体重力势能改变与参考平面选取无关。,第10页,精典示例,例,1,如图,3,所表示，桌面距地面高度为,0.8 m,，一物体质量为,2 kg,，放在桌面上方,0.4 m,支架上，则,(1),以桌面为零势能参考平面，计算物体含有重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能降低多少？,(2),以地面为零势能参考平面，计算物体含有重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能降低多少？,(3),以上计算结果说明什么？,图,3,第11页,解析,(1),以桌面为零势能参考平面,，,物体距离零势能参考平面高度,h,1,0.4 m,，,因而物体含有重力势能,E,p1,mgh,1,2,9.8,0.4 J,7.84 J,。,物体落至地面时,，,物体重力势能,E,p2,mgh,2,2,9.8,(,0.8)J,15.68 J,。,所以物体在此过程中重力势能降低许,E,p,E,p1,E,p2,7.84 J,(,15.68)J,23.52 J,。,第12页,(2),以地面为零势能参考平面,，,物体距离零势能参考平面高度,h,1,(0.4,0.8)m,1.2 m,。,因而物体含有重力势能,E,p1,mgh,1,2,9.8,1.2 J,23.52 J,。,物体落至地面时重力势能,E,p2,0,。,在此过程中物体重力势能降低许,E,p,E,p1,E,p2,23.52 J,0,23.52 J,。,(3),经过上面计算可知,，,重力势能是相正确,，,它大小与零势能参考平面选取相关,，,而重力势能改变是绝正确,，,它与零势能参考平面选取无关,，,其改变值与重力对物体做功多少相关。,答案,(1)7.84 J,23.52 J,(2)23.52 J,23.52 J,(3),看法析,第13页,第14页,针对训练,1,以下关于重力势能说法正确是,(,),A.,物体位置一旦确定，它重力势能大小也随之确定,B.,物体与零势能面距离越大，它重力势能也越大,C.,一个物体重力势能从,5 J,改变到,3 J,，重力势能增加了,D.,在地面上物体含有重力势能一定等于零,第15页,解析,物体重力势能与参考平面相关,，同一物体在同一位置相对不一样参考平面重力势能不一样，,A,错误；物体在零势能面以上,，,距零势能面距离越大,，,重力势能越大,，,物体在零势能面以下,，,距零势能面距离越大,，,重力势能越小,，,B,错误；重力势能中正、负号表示大小,，,5 J,重力势能小于,3 J,重力势能,，,C,正确；只有选地面为零势能面时,，,地面上物体重力势能才为零,，,不然不为零,，,D,错误。,答案,C,第16页,关键点归纳,重力做功与重力势能改变,重力做功与重力势能比较,概念,项目,重力做功,重力势能,物理意义,重力对物体做功,由物体与地球相互作用产生，且由它们之间相对位置决定能,表示式,W,G,mg,h,E,p,mgh,影响大小,原因,重力mg和初、末位置高度差h,重力mg和相对参考平面高度h,第17页,特点,只与初、末位置高度差相关，与路径及参考平面选择无关,与参考平面选择相关，同一位置物体，选择不一样参考平面，其重力势能值不一样,过程量,状态量,联络,重力做功过程是重力势能改变过程，重力做正功，重力势能降低，重力做负功，重力势能增加，且重力做了多少功，重力势能就改变多少，即WGEp1Ep2Ep,第18页,精典示例,例,2,如图,4,所表示，质量为,m,小球，用一长为,l,细线悬于,O,点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下速度让小球向下运动，,O,点正下方,D,处有一钉子，小球运动到,B,处时会以,D,为圆心做圆周运动，并经过,C,点。若已知,OD,l,，则,图,4,(1),小球由,A,点运动到,C,点过程中，重力做功为多少？,(2),重力势能降低了多少？,第19页,第20页,第21页,针对训练,2,(,多项选择,),(,吉林高一检测,),关于重力势能和重力做功叙述，正确是,(,),A.,物体克服重力做功等于重力势能增加量,B.,重力做功与路径无关，只取决于始末点位置,C.,在同一高度，将某物体沿不一样方向抛出，从抛出到落至同一水平地面过程，重力势能改变一定相等,D.,重力势能等于零物体，不可能对别物体做功,第22页,解析,物体克服重力做功等于重力势能增加量,，,故,A,正确；重力做功与路径无关,，,只取决于始末点位置,，,故,B,正确；在同一高度,，,将物体沿不一样方向抛出,，,从抛出到落地过程中,，,重力做功相等,，,物体所降低重力势能一定相等,，,故,C,正确；重力势能含有相对性,，重力势能大小与零势能面选取相关，重力势能等于零物体，能够对别物体做功，故,D,错误。,答案,ABC,第23页,1.,(,重力做功,),(,多项选择,),(,安庆高一检测,),在空中某点，将三个质量相等小球以相同速率,v,水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出点到落地点，以下说法中正确是,(,),A.,重力做功相同,B.,重力平均功率相同,C.,竖直下抛小球重力平均功率最大,D.,落地时重力瞬时功率相同,第24页,解析,三种情况下竖直方向上位移相同,，,重力做功相等,，,故,A,正确；竖直下抛小球落地所用时间最短,，,而重力做功相等,，,所以竖直下抛小球重力平均功率最大,，,故,B,错误,，,C,正确；三种情况下,，,小球落地时速度大小相同,，,但速度方向与竖直方向夹角不一样,，,所以重力瞬时功率不相同,，故,D,错误。,答案,AC,第25页,2.,(,重力做功特点,),某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中皮球滑落，球从,A,点滚到了山脚下,B,点，高度标识如图,5,所表示，则以下说法正确是,(,),图,5,A.,从,A,到,B,曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程重力做功,B.,从,A,到,B,过程中阻力大小不知道，无法求出此过程重力做功,C.,从,A,到,B,重力做功,mg,(,H,h,),D.,从,A,到,B,重力做功,mgH,解析,重力对物体所做功只与初、末位置高度差相关,，,大小为,W,G,mgH,，,故正确选项为,D,。,答案,D,第26页,3.,(,重力势能了解,),(,开封高一检测,),一实心正方体铁块与一实心正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，以下结论正确是,(,以水平地面为零势能面,)(,),A.,铁块重力势能大于木块重力势能,B.,铁块重力势能小于木块重力势能,C.,铁块重力势能等于木块重力势能,D.,上述三种情况都有可能,解析,因为铁块密度大于木块密度,，,质量相等时,，,铁块体积小于木块体积,，,所以铁块重心低于木块重心,，,可得铁块重力势能小于木块重力势能,，,故,B,正确。,答案,B,第27页,4.,(,重力势能改变量计算,),质量为,m,物体，沿倾角为,光滑斜面由静止下滑，当下滑,t,(s),时重力势能降低许为,(,),答案,D,第28页,5.,(,重力做功与重力势能关系,),在离地面,80 m,处无初速度地释放一小球，小球质量为,200 g,，不计空气阻力，,g,取,10 m/s,2,，取释放点所在水平面为参考平面。求：,(1),在第,2 s,末小球重力势能；,(2),在第,3 s,内重力所做功和重力势能改变。,第29页,答案,(1),40 J,(2)50 J,降低,50 J,第30页,第31页,
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