7.4重力势能优质课课件

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新人教版物理必修二7.4 重力势能 课件 (共16张PPT)

新人教版物理必修二7.4 重力势能 课件 (共16张PPT)
7.4重力势能
一.重力做功 当物体的高度发生变化时,重力要做功。
物体下降时: 重力做正功。 物体被举高时: 重力做负功。
一、重力做功的特点
物体竖直下落 从 A 到 B
A
h h1
B h2
WG=mgh
=mg(h1-h2) =mgh1-mgh2
物体沿斜线运动 从 A 到 C
A
θ
L
h
h1
h2
WG=mgLcos θ C =mgh
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
重力做功的特点:
重力做功与物体运动的路径无关, 只跟它的起点和终点的位置(高度) 有关,即重力做功数值等于重力与高 度差的乘积。
WG = mgh1 - mgh2
二.重力势能 (1)物体的重力势能等于它所受重力与所
处高度的乘积。
Ep=mgh
(2)在国际单位制中的单位:焦耳(J)
(3)重力势能是标量,状态量。
(计算重力势能之前需要先选定参考平面。) ❖ 参考平面选择的任意性
(在参考平面,物体的重力势能为零。参考平面的选取 是任意的,一般选地面为参考平面 )
❖ 重力势能变化的绝对性

课件4:7.4重力势能

课件4:7.4重力势能

铁链重力势能的变化还可由初、末状态的重力势能来分
析.设铁链初态所在水平位置为零势能参考平面,则 Ep1=0, Ep2=m2gl,铁链重力势能的变化量 ΔEp=Ep2-Ep1=12mgl=
1 2×10×10×2
J=100
J,即铁链重力势能增加了
100
J.
答案:100 J 增加了100 J
名师归纳:重力势能具有相对性,其值与参考平面的选择 有关;而重力势能的变化具有绝对性,与参考平面的选择无 关.在解题过程中需要注意:
解析:重力势能具有相对性,重力对物体所做的功等于物 体重力势能的变化量,即WG=-ΔEp,故A、B正确;重力势 能等于零,只能说明物体在参考平面上,不影响其对别的物体 做功,故C错;对于D选项,物体匀速上升,手的支持力大小 等于物体的重力,二者移动的距离相同,所以手的支持力做的 功等于克服重力做的功,又WG=-ΔEp,故手的支持力做的功 也等于物体重力势能的增加量,而不是等于二者的和,故D 错.
问题2、重力做功与重力势能变化的关系
设A、B两点为物体在运动过程中所经历的 两点(如图所示).
若从B点运动到A点,则WG=-mgh(重力 对 物 体 做 负 功 mgh) ; 从 能 量 的 角 度 , ΔEp = mgh(重力势能增加mgh).
若从A点运动到B点,则WG=mgh(重力对物体做正功mgh); 从能量的角度,ΔEp=-mgh(重力势能减少mgh).
重力做功WG=mghcos 180°=-mgh,即物体克服重力做 功为mgh.
又因为WG=Ep1-Ep2=-mgh,所以WG<0,Ep1<Ep2,即
物体的重力势能增加了mgh.
答案:拉力做功 3 mgh 克服重力做功mgh 重力势能增

新人教版物理 必修2 7.4重力势能-课件(人教必修2) (共30张PPT)

新人教版物理 必修2 7.4重力势能-课件(人教必修2) (共30张PPT)

解析:重力做功只与物体初、末位置的高度差有关,与其 运动路径、运动方式均无关,故D正确。 答案:D
[自学教材] 1.重力势能 (1)特点:与物体相对地球的 位置(或高度) 有关。 (2)大小:等于物体所受重力与所处 高度 的乘积,表达
式为Ep= mgh 。 (3)单位: 焦耳 ,与功的单位相同。 (4)重力做功与重力势能变化的关系:WG= Ep1-Ep2 。
1.重力做功的特点 (1)只跟物体运动的 起点 和 终点 的位置有关,而跟物体 运动的 路径无关。 (2)物体下降时重力做 正功,物体被举高时重力做 负功。 2.重力做功的表达式 WG= mgh1-mgh2 ,其中h1、h2分别表示物体起点和终 点的高度。
[重点诠释] 1.重力做功的理论研究
如图 7-4-1 所示,质量为 m 的物
解析:根据WG=Ep1-Ep2知,物体克服重力做的功等于重 力势能增加量,A项正确。根据重力做功的特点知,从同 一高度抛出物体到落地的过程中,重力做功相等,因而重 力势能的减少量也相等,B项正确。重力势能的数值依赖 于参考平面的选取,重力势能为零的物体,完全可以对别 的物体做功,C项错误。用手托住物体匀速上升时,手的 支持力等于物体的重力,手的支持力做的功等于物体克服 重力做的功,也等于物体重力势能的增加量,D项错误。 答案:AB
块沿①、②、③三条不同的路径从
A 运动到平面 OB 上。
沿①路径,重力做的功 W1=mgh, 沿②路径,重力做的功
W2=mgsin
h α·sin
α=mgh。
图7-4-1
沿③路径,我们可以把整个路径分成许多很短的间隔, 每小段曲线的长度都很小,它近似可以看成是一段倾斜的 直线,设每小段的高度差为Δh1、Δh2、Δh3、…整个路径重 力所做的功等于每小段上重力所做功的代数和W总=mgΔh1 +mgΔh2+…=mgh。

(人教版)物理必修二:7.4《重力势能》ppt课件

(人教版)物理必修二:7.4《重力势能》ppt课件
【例3】 如图7-4-2所示,桌面
4 重力势能
距地面的高度为0.8 m,一物体 质量为2 kg,放在桌面上方0.4 m 的支架上,求 (1)以桌面为零势能参考平面,计 算物体具有的重力势能,并计算 图7-4-2
物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少? (2)以地面为零势能参考平面,计算物体具有的重力势能, 并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少? (3)以上计算结果说明什么?
课堂讲义
则两物体的重力势能均为0.
预习导学
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4 重力势能
一、重力做功的特点 由W=Flcos α可知,重力做功的大小由重力大小和重力方 向上位移的大小即高度差决定,与其他因素无关,所以只 要起点和终点的位置相同,不论沿着什么路径由起点到终
点,重力所做的功相同.
预习导学
课堂讲义
预习导学
【例1】某游客领着孩子游泰山时,孩子 不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚 到了山脚下的B点,高度标记如图7-4
不一定.判断物体运动过程中重力是否做功,主要是
看运动的初、末位置是否在同一高度上,若初、末位置在同 一高度上,则重力不做功;若初、末位置不在同一高度上, 则重力做功.
预习导学
课堂讲义
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4 重力势能
二、重力势能 被举高 而具有的能量叫做重力势能. 1.定义:物体由于_______ 重力 与所处_____ 高度 的乘 2.大小:物体的重力势能等于它所受_____ mgh . 积,表达式为Ep=_____
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4 重力势能
4 重力势能
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课堂讲义
预习导学
4 重力势能
[目标定位]
1.知道重力做功与路径无关的特点.理解重力势

人教版高一物理必修二课件-7.4重力势能

人教版高一物理必修二课件-7.4重力势能
课后作业
P66 1、4
谢谢
课堂小结
特点:跟起点和终点的 位置有关,跟路径无关
WG=mgh=mgh1-mgh2
重力势能
Ep=mgh 标量 相对性 系统性
重力做功
关系
WG = Ep1 - Ep2
课后探究
如果重力做的功与路径有关,即对应于同 样的起点和终点,重力对同一物体所做的功, 随物体运动路径的不同而不同,我们还能把 mgh叫做物体的重力势能吗?为什么?
A
A
A
mg B
l θ mg B
mg
B
h h1
h2
课堂探究
如图,质量m=0.5kg的小球,从桌面以上h1=1.2m的A点
下落到地面的B点,桌面高h2=0.8m。(g=10m/s2)
A h1
参考 小球在 小球在 下落过程 下落过程小 平面 A点重 B点重 小球重力 球重力势能
力势能 力势能 做的功 的变化
地面 10J
0
10J 减少 10J
h2
桌面 6J
-4J 10J 减少 10J
B
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
如果下落时有空气阻力,表格中的数据是否应该改变?
课堂检测
如图,质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3 的位置,在空中达到的最高点2的高度为h。 (1)足球由位置1运动到位置2时,重力做了多少功?足球 克服重力做了多少功?足球的重力势能增加了多少? (2)足球由位置2运动到位置3时,重力做了多少功?足球 重力势能减少了多少? (3)足球由位置1运动到位置3时,重力做了多少功?足球 重力势能变化了多少?
=mgh1-mgh2

人教版物理必修二7.4 重力势能 课件 (共26张PPT)

人教版物理必修二7.4 重力势能 课件 (共26张PPT)
17
例: 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)
参考 小球在 小球在 下落过程 下落过程
平面 A点重 B点重 小球重力 小球重力
A
力势能 力势能 做功 势能变化
h1 桌面 6J
-4J
10J
-10J
地面 10J
1、重力做功特点:
点和终重点力的对位物置体有做重关功力。与做路m径功g(无的h关1特,h点只2)与: 它的起
2、重力做功:
mgh1mghA2
WGmg1hmg2 h
h
B
h1
h2
1、如图所示,设想你要从某座高楼的第10层 下到第3层,你可以乘电梯下,也可以沿楼梯走 下.两种方式下楼,重力对你做的功是否相等?
•不习惯读书进修的人,常会自满于现状,觉得再没有什么事情需要学习,于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛,一只眼睛看到纸面上的话,另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月10日星期日2022/4/102022/4/102022/4/10 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/102022/4/102022/4/104/10/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献,并挑选出有意义的部分。2022/4/102022/4/10April 10, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
重力势能减少 Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J
重力做正功重力势能减少; 重力所做的功等于重力势能的减少量。
请同学们完成
3、 塔吊把一质量为200kg的物体,从距地面高为h1=3m的高 度匀速运到高为h2=10m的地方,重力做了多少功?物体的重力势 能如何变化? (g=10m/s-2)

人教版高中物理必修2-7.4 重力势能-课件(共24张PPT)

人教版高中物理必修2-7.4 重力势能-课件(共24张PPT)
问题1:三种情况下重力做的功分别是多少?
A 竖直下落
h h1 WG=mgh
B
=mg(h1-h2)
h2
=mgh1-mgh2
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沿斜线运动
θ L
h h1
B
h2
WG=mgLcosθ =mgh =mg(h1-h2) =mgh1-mgh2
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明确课题、合作探究
物体由于被举高 而具有
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重力做的功等于“mgh”这个量的变化。在物理学中, “mgh”是一个有特殊意义的物理量。就用这个物理 量表示物体的重力势能。

7.4重力势能课件人教版必修2

7.4重力势能课件人教版必修2

6.盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N,长1 m, 从甲端缓慢提起至乙端恰好离地面时需做功10 J,如果改 从乙端提起至甲端恰好离地面需做功 J.
(g取10 m/s2)
解析:设链子两端分别为甲、乙,链子的重心距甲端x m,距乙端y m,则x+y=1 m
提甲端,重心需提高y m,W甲=mgy=10 J 提乙端,重心需提高x m,W乙=mgx 所以W甲+W乙=mg(x+y)=30×1 J=30 J 所以W乙=20 J. 答案:20
重力势能是我 自己的!
总结:物体重力势能与重力有关,而重力是地球与物体间的 相互作用力,若离开了地球,就谈不上重力,所以,重力势 能是物体与地球所组成的“系统”所共有的。
一、重力做功:与起点和终点的位置有 关.与物体的路径无关.
二、重力势能:物体的重力势能等于它所受 的重力和所处高度的乘积.
三、重力势能的相对性 重力势能与参考平面的选取有关.但重力势 能的变化量与参考平面的选取无关. 四、重力势能的系统性 势能是物体和地球所共有的.
解析:由于链条不在同一水平面内, 计算重力势能要将链条分为两段: 2/3在桌面上,其重力势能为: Ep1=m1gh321= ×2.4×10×1.0 J=16 J
1/3吊在桌边,其重心高度 h2=1.0-0.3 m=0.7 m, 则Ep2=m2gh2=×2.4×10×0.7 J=5.6 J, 所以Ep=16+5.6 J=21.6 J.
雪 崩


国 内

华 达

州 亚



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 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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探究二、重力做功和重力势能变化的关系
重力做功的表达式为: WG mgh mgh 1 2
WG Ep1 Ep 2 Ep
①如果重力做正功,WG>0,则EP1>EP2,重力势能减少,
重力对物体做的功等于重力势能的减少量。
②如果重力做负功,WG<0,则EP1<EP2 ,重力势能增加,
物体克服重力做的功等于重力势能的增加量
重力做功对应重力势能的改变,重力做了多 少功就有多少重力势能发生改变。
脑筋急转弯:
人从五楼窗台上跳下来,为何平安无事?
向里跳到五楼的地板上。
算一算:若人的质量为50kg,五楼窗台距五楼地面
的高度为1m,距楼外地面的高度为16m,g=10m/s2。 则: 1、相对五楼地面,人的重力势能是多少? 500J 2、相对楼外地面,人的重力势能是多少? 8000J
三、学以致用 巩固提高
4、一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞 地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共 做了多少功? (g=9.8m/s2)
解: 小球下落高度为5m
WG mgh
=5 x 9.8 x 5J =245J
重力做功与路径无关
作业:
课本“问题与练习”:
2、3
做一做
结论:
1、与高度有关。位置越高,重力势能越大。 2、与质量有关。质量越大,重力势能越大。
二、 理论探究 把握规律
Δh
W1=?
W2=?
W3=?
思考与讨论:如图,质量为m的小球从高为h1的初位置沿三种不
同的路径运动到高为h2的末位置。请计算三种情况下重力做的功 分别是多少?根据计算结果你能总结出重力做功的特点吗? 先独立思考,然后小组内交流,讨论完成后各组长发言。
二、 理论探究 把握规律
探究三、重力势能的相对性
阅读课本内容“重力势能的相对性”,思考并回 答以下问题: 1、什么叫参考平面?在参考平面,物体的重力势能 是多少? 2、通常情况下,如何选取参考平面? 3、对选定的参考平面而言,什么情况下重力势能为 正值?什么情况下重力势能为负值?
练一练: 如图有一个质量2kg的小球从桌面以上高
A
竖直下落 沿斜线运动
A
θ
沿曲线运动
A
△h1 △h2 △h3 △h4 Δh
L
……
微元法
B B B
h1
W2=mgLcosθ W3= mg h1 mg h2 mg h3 h2 W W1=mgΔh =mgΔh mg(h1 h2 h3 ) =mg(h1-h2) mg h =mgh1-mgh2 =mg(h1-h2) =mgh1-mgh2 mgh1 mgh2
重力做功的特点:
重力做功只跟它的起点和终点的位置有关,而 跟物体运动的路径无关。
表达式:
WG =mgh1-mgh2
“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。
它与重力做功有关,又与重力势能的基本特征一致。 把物理量mgh叫做重力势能。
重力势能
阅读课本,明确以下问题: 物体所受重力mg与所处高度h的乘积 1、定义: 叫做物体的重力势能。用Ep表示。
2、表达式: Ep = mgh
3、单位: 焦耳,符号为J 4、重力势能有无方向?
无方向,是标量。
二、 理论探究 把握规律
探究二、重力做功和重力势能变化的关系
判一判:如上图,当物体向上或向下运动时,重力做什么
功?重力势能如何变化?请完成以下填空,自主回答。
物体向下运动,重力做 正 功,重力势能 减少。 物体向上运动,重力做 负 功,重力势能 增加 。
4
重力势能
一、创境激情
引入课题
(一)实例展示 初步感知
2011年7月2日下午1点半,一个2岁女童从10楼坠落,吴菊萍奋 不顾身地冲过去用左臂接住孩子,女童幸免于难。救人的年轻妈妈 吴菊萍左臂骨折,受伤较重,被网友称为托举生命的“最美妈妈”。
(一)实例展示 初步感知 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
(一)实例展示 初步感知
陨 石 坑
美国内华达州亚利桑那陨石坑。它是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,爆炸力相当于美国轰炸日本广岛那颗原子弹的 一千倍。强烈的撞击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
系统性
三、学以致用 巩固提高
1、关于重力做功和物体的重力势能,下列说法正 确的是:(ABD ) 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; C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确 定的值; D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
三、学以致用 巩固提高
• 2、物体在运动过程中,克服重力做功为 50J,则( BC ) • • • • A、重力做功为50J; B、重力做功为-50J。 C、物体的重力势能一定增加了50J; D、物体的重力势能一定减少50J;
三、学以致用 巩固提高
• 3、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)( C ) • A.100J • B.700J • C.-100J • D.无法确定
(一)实例展示 初步感知
由以上实例可以知道,物体一旦处在一定高度时,就具 有了一定的能量。而当它从所处的高处落下时,这些能量就 会以做功的方式释放出来。
想一想
物体由于处在一定的高度而具有的能量是什么 能量呢?这种能量的大小与哪些因素有关呢?
重力势能
Байду номын сангаас
(二)亲身体验 加深认识
用自己的课本做如下实验,根据感觉 体会物体的重力势能与什么因素有关? (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 • • •
h1=1.2m的A点落到地面上的B点,桌面的高为h2=0.8m。 请按要求填写下表 (g=10m/s2)。
A h1
小球在A 小球在B A→B下落 A→B下落 参考 点重力 点重力 过程小球 过程小球 平面 势能EpA 势能EpB 重力做功 重力势能 变化ΔEp WG
桌面
24J 40J
-16J 0J
40J 40J
学习小结: 这节课学到了什么?
一、重力做功的特点: 与路径无关,只与起点和终点的高度差有关
WG mgh
二、重力势能:地球上的物体具有的与它高度有关的 能量。 EP mgh 三、重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功,重力势能减少 重力做负功,重力势能增加 四、重力势能的特征:相对性
WG EP1 EP 2
减少40J 减少40J
h2 B
地面
比较、分析表格中的数据,有何特点?
►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同 ►WG、△Ep与参考面的选取无关。
二、 理论探究 把握规律
探究4、重力势能的系统性 想一想:重力势能跟重力做功密切相关, 如果 没有了重力,物体还有重力势能吗?
没有!
温馨提示: 严格地说,重力势能是地球与物体所 组成的“系统”所共有的,平常所说的“物 体”的重力势能,只是一种简化的说法。
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