人教版高中物理必修二 第七章第4重力势能(共17张PPT)
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300
二、重力势能
• 打桩机的重锤从
高处落下时，可 以把水泥打进地 里，为什么？
雪 崩
2002年９月２１日上午，俄罗斯高加索 北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少 １００人失踪。
2
美
陨国 内
石华 达 州
坑亚 利 桑 那
美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗 直径约为30～50米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万 千克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯 (TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面 上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑 中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。
3
讨论
⑴ 把一个物体举高时，重力对物体做正功还 是负功？重力势能如何变化？
⑵一个物体从高处下落，重力对物体做正功还 是负功？重力势能如何变化？
⑶质量为m的物体从高度为h1的A A
点下落到高度为h2的B点，重力所做 的功是多少？
Δh
WG = mgΔh = mg（h1 - h2）
B
h1
= mgh1 - mg h2
如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上 h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高 h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)
A
h1
6J -4J 10J 减少10J
h2 B
10J 0
10J 减少10J
选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关
用自己的课本做如下试验 1）同一课本从不同高度下落到自己手
上，感觉 • • • 2）不同质量的课本从同一高度下落到
自己手上，感觉 • • •
探究得到的结论：
1、与高度有关 2、与质量有关
5
一、势能（Ep）
⒈定义：由相互作用的物体之间的相对性势能
h1
的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在
零势能面下方的物体的高度是负值，重力势能
也是负值。
⑵重力势能是标量，正负表示大小
巩固训练
关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正 确的是( )
A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一 定减少；
B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定 增加；
h2
小结:因为重力的功等于mgh这个量
的变化，所以在物理学中，就用这个
物理量表示物体的重力势能。
二、重力势能
⒈定义：物体由于被举高而具有的能量 叫重力势能。
⒉重力势能的大小相关因素
重力势能与物体的质量和高度有关，且物 体的质量越大，高度越大，重力势能就越大．
问：怎样定量的表示重力势能的大小？
⒊重力势能的表达式： Ep = mgh
讨论：同一物体放在同一位置，其重力势能是
否可以有不同的值？如：有一个质量为m小物
体放在桌面上，桌面离地面的高度为h1，地面 与天花板间的距离为h2,则该物体的重力势能为 多大？
⒌重力势能具有相对性
⑴要确定重力势能，首先要选择一
个零势能面。
h2
h =0, EP =0
对选定的参考平面而言，在零势能面上方
A Δh
h1
B
A
θ
Δh
C
h2
A Δh
C
ΔΔΔhhh123 C
结论：
⑴ WG = mgΔh
重力做功
与路径无关,只跟始末位置的高度差有关
⑵ WG = mgΔh = mgh1- mgh2 = -（mgh2- mgh
即：WG = -Δ EP
重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于 重力所做的功；重力做负功即物体克服重力做功时，重力 势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功．
面上时，哪个重力势能较大？为什么？
⒋重力势能与重力做功的关系
用Ep1 = mgh1来表示物体在初位置的重力势能；用Ep2 = mgh2来表示物体在末位置的重力势能
讨论：如图所示，质量为m的小物体从A处运动 到C处，运动的路径有无数条，请利用功的概念和 重力作功与重力势能的变化之间的关系这两个不同 的角度来讨论，在这些运动过程中，求重力所做的 功是多少？是否相同？（已知AC的高度为h）
C、地球上物体一个物体的重力势能都有一个确 定值；
D、重力做功的多少与参考平面的选取无关; E、重力对物体不做功，物体的重力势能一定为
零;
物体在运动过程中，克服重力做功50J， 则( )
A．重力做功为50J B．物体的重力势能一定增加50J C．物体的重力势能一定减少50J D．重力做功为-50J
Ep —— 物体的重力势能，单位：焦（J） 即：物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积．
练习： ①一实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同
一水平地面上，下列结论中正确的是 A、铁球的重力势能大于木球的重力势能 B、铁球的重力势能等于木球的重力势能 C、铁球的重力势能小于木球的重力势能 D、上述三种情况都有可能 ②体积相同的铝立方体和铅立方体，放在同一水平桌
井深8m，井上支架高为2m，在支架上用 一根3m长的绳子系住一个重100N的物体， 则物体的重力势能是(以地面为参考平面) （）
A．100J
B．700J
C．－100J
D．无法确定
质量是50kg的人沿着长L=150m、倾角为 30°的坡路走上土丘，重力对他所做的功是多 少？他克服重力所做的功是多少？他的重力势 能增加了多少？（g取10m/s2）
二、重力势能
• 打桩机的重锤从
高处落下时，可 以把水泥打进地 里，为什么？
雪 崩
2002年９月２１日上午，俄罗斯高加索 北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少 １００人失踪。
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美
陨国 内
石华 达 州
坑亚 利 桑 那
美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗 直径约为30～50米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万 千克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯 (TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面 上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑 中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。
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讨论
⑴ 把一个物体举高时，重力对物体做正功还 是负功？重力势能如何变化？
⑵一个物体从高处下落，重力对物体做正功还 是负功？重力势能如何变化？
⑶质量为m的物体从高度为h1的A A
点下落到高度为h2的B点，重力所做 的功是多少？
Δh
WG = mgΔh = mg（h1 - h2）
B
h1
= mgh1 - mg h2
如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上 h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高 h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)
A
h1
6J -4J 10J 减少10J
h2 B
10J 0
10J 减少10J
选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关
用自己的课本做如下试验 1）同一课本从不同高度下落到自己手
上，感觉 • • • 2）不同质量的课本从同一高度下落到
自己手上，感觉 • • •
探究得到的结论：
1、与高度有关 2、与质量有关
5
一、势能（Ep）
⒈定义：由相互作用的物体之间的相对性势能
h1
的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在
零势能面下方的物体的高度是负值，重力势能
也是负值。
⑵重力势能是标量，正负表示大小
巩固训练
关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正 确的是( )
A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一 定减少；
B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定 增加；
h2
小结:因为重力的功等于mgh这个量
的变化，所以在物理学中，就用这个
物理量表示物体的重力势能。
二、重力势能
⒈定义：物体由于被举高而具有的能量 叫重力势能。
⒉重力势能的大小相关因素
重力势能与物体的质量和高度有关，且物 体的质量越大，高度越大，重力势能就越大．
问：怎样定量的表示重力势能的大小？
⒊重力势能的表达式： Ep = mgh
讨论：同一物体放在同一位置，其重力势能是
否可以有不同的值？如：有一个质量为m小物
体放在桌面上，桌面离地面的高度为h1，地面 与天花板间的距离为h2,则该物体的重力势能为 多大？
⒌重力势能具有相对性
⑴要确定重力势能，首先要选择一
个零势能面。
h2
h =0, EP =0
对选定的参考平面而言，在零势能面上方
A Δh
h1
B
A
θ
Δh
C
h2
A Δh
C
ΔΔΔhhh123 C
结论：
⑴ WG = mgΔh
重力做功
与路径无关,只跟始末位置的高度差有关
⑵ WG = mgΔh = mgh1- mgh2 = -（mgh2- mgh
即：WG = -Δ EP
重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于 重力所做的功；重力做负功即物体克服重力做功时，重力 势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功．
面上时，哪个重力势能较大？为什么？
⒋重力势能与重力做功的关系
用Ep1 = mgh1来表示物体在初位置的重力势能；用Ep2 = mgh2来表示物体在末位置的重力势能
讨论：如图所示，质量为m的小物体从A处运动 到C处，运动的路径有无数条，请利用功的概念和 重力作功与重力势能的变化之间的关系这两个不同 的角度来讨论，在这些运动过程中，求重力所做的 功是多少？是否相同？（已知AC的高度为h）
C、地球上物体一个物体的重力势能都有一个确 定值；
D、重力做功的多少与参考平面的选取无关; E、重力对物体不做功，物体的重力势能一定为
零;
物体在运动过程中，克服重力做功50J， 则( )
A．重力做功为50J B．物体的重力势能一定增加50J C．物体的重力势能一定减少50J D．重力做功为-50J
Ep —— 物体的重力势能，单位：焦（J） 即：物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积．
练习： ①一实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同
一水平地面上，下列结论中正确的是 A、铁球的重力势能大于木球的重力势能 B、铁球的重力势能等于木球的重力势能 C、铁球的重力势能小于木球的重力势能 D、上述三种情况都有可能 ②体积相同的铝立方体和铅立方体，放在同一水平桌
井深8m，井上支架高为2m，在支架上用 一根3m长的绳子系住一个重100N的物体， 则物体的重力势能是(以地面为参考平面) （）
A．100J
B．700J
C．－100J
D．无法确定
质量是50kg的人沿着长L=150m、倾角为 30°的坡路走上土丘，重力对他所做的功是多 少？他克服重力所做的功是多少？他的重力势 能增加了多少？（g取10m/s2）