高中物理《重力势能》课件

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(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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02课堂探究评价
03课后课时作业
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 。
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)。
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 。
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。
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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 。
(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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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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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:(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?
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ห้องสมุดไป่ตู้
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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)。
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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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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)。
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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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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
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
02课堂探究评价
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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