高中物理《重力势能》课件

(2)系统性
重力势能是 □26 地球 与 □27 物体 所组成的系统共有的。
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03课后课时作业
判一判 (1)重力势能 Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，则 Ep1 与 Ep2 方向相反。( × ) (2)同一物体的重力势能 Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，则 Ep1>Ep2。( √ ) (3)在同一高度的质量不同的两个物体，它们的重力势能一定不同。( × )
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②重力势能的相对性
选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是 □22 不同 的。 对选定的参考平面，上方物体的重力势能是 □23 正 值，下方物体的重 力势能是 □24 负 值，负值的重力势能，表示物体在这个位置具有的重力势 能要比在参考平面上具有的重力势能 □25 小 。
提示：(1) 重力势能是标量，没有方向。 (2) 重力势能为正值，表示物体处于参考平面的上方，为负值表示物体 处于参考平面的下方，而同一物体在越高的地方重力势能越大。 (3) 若选定两物体所处的水平面为参考平面，则两物体的重力势能均为 0。
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提示
想一想 滑雪运动员从雪山高处高速滑下，运动员的重力做了正功还是负功？其 重力势能增大了还是减小了？当冲上另一个高坡时会怎样？
(4)重力做功与重力势能变化的关系
□ ①表达式：WG＝ 14 Ep1－Ep2 。 ②重力做正功，重力势能 □15 减小 ；重力做负功，重力势能 □16 增大 。
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3．重力势能的相对性和系统性
(1)相对性
①参考平面：物体的重力势能总是相对于某一 □19 水平面 来说的，这个 □20 水平面 叫做参考平面，在参考平面，物体的重力势能取作 □21 0 。
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提示
活动 4：讨论、交流、展示，得出结论。 (1)重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关。 (2)物体在同一水平面上运动时，重力总是不做功。 (3)重力做功与路径无关还可以理解为：重力是恒力，而恒力做功 W＝ Flcosα 就是力 F 与在力 F 方向上的位移的乘积，而重力方向上的位移与路径 无关，只与高度差 h 有关。往高处运动，重力方向上的位移与重力方向相反， 重力做负功，往低处运动，重力做正功，其值都为 mgh(h 为始末位置的高度 差)。
差，h1、h2 分别表示物体起点和终点的高度。 (2)正负
物体下降时重力做 □03 正 功；物体被举高时重力做 □04 负 功，也可
以说成物体克服重力做功。
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(3)特点
物体运动时，重力对它做的功只跟它的 □05 起点 和 □06 终点 的位置有关， 而跟物体运动的 □07 路径 无关。
提示：根据功的计算式可以得出重物沿虚线直接由 A 到 B 重力做的功为 W＝mglcosθ，而 lcosθ＝h＝h1－h2，故 W＝mg(h1－h2)。
与活动 1 一样，重物从 A 到 C 所做的功 W＝mgh＝mg(h1－h2)，而从 C 到 B，重力不做功，所以整个过程的总功仍然是 W＝mg(h1－h2)。
重力势能
1．知道重力做功与路径无关。 2．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。 3．掌握重力做功与重力势能变化的关系。 4．理解重力势能的相对性，知道重力势能是物体和地球系统所共有的。
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1.重力做的功 (1)表达式
WG＝ □01 mgh ＝ □02 mg(h1－h2) ，其中 h 表示物体起点和终点的高度
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提示
活动 3：丙图中物体沿曲线由 A 运动到 B 重力对物体做的功是多少？
提示：可以把丙图无限细分为若干个小斜面(乙图的情景)，重力在每个 斜面上所做的功加起来就是从 A 运动到 B 重力做的功。
W1＝mgΔh1，W2＝mgΔh2，W3＝mgΔh3…… W＝W1＋W2＋W3＋…… W＝mg(Δh1＋Δh2＋Δh3＋……)，即：W＝mgh＝mg·(h1－h2)。
2．重力势能
(1)定义：物体由于位于 □08 高处 而具有的能量。 (2)大小：等于物体所受重力与所处 □09 高度 的乘积，表达式为 Ep ＝ □10 mgh ，其中 h 表示物体所在位置的高度。
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(3)单位： □11 焦耳 ，与功的单位相同。重力势能是 □12 标量 ，正负表 示 □13 大小 。
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(4)重力做功的特点可以推广到任一恒力做功，即恒力做功特点为：与具 体路径无关，只与起点和终点两个位置有关，恒力做的功等于力与沿着力方 向的位移的乘积。
(5)物体的竖直位移等于零，说明重力做功的代数和等于零，但过程中重 力并不一定不做功。
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例 1 如图所示，质量为 m 的小球从高为 h 处的斜面上的 A 点滚下，经 过水平面 BC 后再滚上另一斜面，当它到达高为14h 的 D 点时，速度为零，在 这个过程中，重力做的功为( )
A．14mgh C．mgh
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活动 1：甲图中重物下落，重力做的功是多少？
提示：重力和位移方向一致，可以用 W＝Fl 来计算功，可以得出 W＝ mgh＝mg(h1－h2)。
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提示
活动 2：乙图中重物沿虚线直接由 A 到 B 和先经 C 再至 B 的过程重力做 的功各是多少？
提示：运动员从高处滑下，位移向下，重力做了正功，由于高度降低， 其重力势能减小；当运动员冲上另一个高坡时，重力做负功，重力势能增大。
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提示
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提升训练
对点训练
课堂任务 重力做的功 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。
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