新課程重力勢能課件吳軍躍

1、重重 力力 勢勢 能能重重 力力 勢勢 能能單縣五中單縣五中 吳軍躍吳軍躍2重力勢能重力勢能物體由于被舉高而具有的能物體由于被舉高而具有的能3設(shè)計實驗探究設(shè)計實驗探究 美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是5萬年前，一顆萬年前，一顆直徑約為直徑約為3050米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬萬千克、速度達(dá)到千克、速度達(dá)到20千米秒，爆炸力相當(dāng)于千米秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬千克梯恩梯萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在

2、地面上產(chǎn)生了一個直徑約上產(chǎn)生了一個直徑約1245米，平均深度達(dá)米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說，坑米的大坑。據(jù)說，坑中可以安放下中可以安放下20個足球場，四周的看臺則能容納個足球場，四周的看臺則能容納200多萬觀眾。多萬觀眾。 隕石坑隕石坑美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那5每一種力做功都對應(yīng)著一種能量的變化！猜猜看猜猜看? ?一、新課引入一、新課引入二、重力做功二、重力做功重力勢能重力勢能物體由于被舉高而具有的能物體由于被舉高而具有的能6物體豎直下落物體豎直下落AhBm1h2h7物體沿斜線運動物體沿斜線運動AChmL2h1hWG=Fscos0=mghcosGWmglmgh二、重力做功

3、二、重力做功h1h2h3物體沿曲線運動物體沿曲線運動ABh2h1hAh 1mL L811coshmgmglW321WWWW321hmghmghmgWmgh)(321hhhmg物體從物體從A落到落到B的過程中的過程中,重力做功重力做功1、重力做功與路徑無關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)9WG=mghABh2h1hAhBm1h2hABhmL2h1h10WG=mgh=mgh1-mgh2ABh2h1hAhBm1h2hABhmL2h1h二、重力做功二、重力做功三、三、重力重力勢能表達(dá)式勢能表達(dá)式 Ep = mgh11單位：焦（單位：焦（J）物體的重力勢能等于它所受重力與它所處物體的重力勢能等于它所受重力與它

4、所處高度的乘積高度的乘積勢能是標(biāo)量勢能是標(biāo)量WG=mgh=EP1EP2重力做功與重力勢能的關(guān)系重力做功與重力勢能的關(guān)系1、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系14 重力做多少正功重力勢能減重力做多少正功重力勢能減少多少少多少; ;重力做多少負(fù)功重力勢重力做多少負(fù)功重力勢能增加多少。能增加多少。 WG=EP請大家計算：課桌上質(zhì)量為m的物體，它的重力勢能多大呢？h 是相對哪個是相對哪個參考平面呢參考平面呢? ?高度是相對的，勢能也是相對的計算要先選定高度是相對的，勢能也是相對的計算要先選定參考平面參考平面 在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重

5、力勢能也是負(fù)值。勢能也是負(fù)值。 參考平面的選取是任意的，通常選擇地面或參考平面的選取是任意的，通常選擇地面或最低點為參考平面最低點為參考平面 .參考平面的重力勢能為零參考平面的重力勢能為零 在參考面上方的物體的高度是正值，重力在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值；勢能也是正值；勢能是標(biāo)量勢能是標(biāo)量+ +、表示大小表示大小15重力勢能有相對性（高度具有相對性）重力勢能有相對性（高度具有相對性）2、例：例： 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上的小球，從桌面以上h1=1.2m的的A點落到地面的點落到地面的B點，桌面高點，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請按要求填寫下表請按要求填寫下表(

6、g=10m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點重點重力勢能力勢能小球在小球在B點重點重力勢能力勢能下落過程下落過程小球重力小球重力做功做功下落過程下落過程小球重力小球重力勢能變化勢能變化桌面桌面地面地面6J10J-4J0h1h2AB 選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同1716例：例： 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上的小球，從桌面以上h1=1.2m的的A點落到地面的點落到地面的B點，桌面高點，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請按要求填寫下表請按要求填寫下表(g=10m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點重點重力勢能力勢能小球在小球在B點重點重力勢能力勢能下落過程下落過程小

7、球重力小球重力做功做功下落過程下落過程小球重力小球重力勢能變化勢能變化桌面桌面地面地面6J10J-4J010J10J減少10J減少10Jh1h2AB 選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同對一個確定的過程，WG和EP與參考面的選擇無關(guān)18重力勢能的變化是絕對的（高度變化有絕對性）重力勢能的變化是絕對的（高度變化有絕對性）3、重力做功，物體重力勢能變化；重力做功，物體重力勢能變化；如果沒有重力，還有重力勢能嗎如果沒有重力，還有重力勢能嗎？說明：1、重力是地球與物體之間的相互作用力，嚴(yán)格地說，重力勢能是地球與物體所組成的“系統(tǒng)”所共有的，而不是說物體具有重力勢能。2、勢能是物體系由于其中各物

8、體之間或物體內(nèi)各部分存在相互作用而具有的能是由各物體的相對位置決定的，所以勢能也叫位能。例如：我們以后會學(xué)到的分子力與分子勢能，電場力與電勢能。它們都是系統(tǒng)共有的 ，都具有類似的功能規(guī)律。204、勢能是系統(tǒng)所共有的。、勢能是系統(tǒng)所共有的。四、生活中的重力勢能23小 結(jié)一、重力做功的特點：一、重力做功的特點： 與路徑無關(guān)，只與起點和終點的高度差有關(guān)與路徑無關(guān)，只與起點和終點的高度差有關(guān)二、重力勢能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)二、重力勢能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān) 的能量。的能量。 表達(dá)式表達(dá)式 三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系 重力做正功，重力勢能減少重

9、力做正功，重力勢能減少 重力做負(fù)功，重力勢能增加重力做負(fù)功，重力勢能增加四、重力勢能是相對的四、重力勢能是相對的 ，正負(fù)表示大小。重力勢能的變化是絕對的。，正負(fù)表示大小。重力勢能的變化是絕對的。 一般不加說明是以地面或題目中的最低點所在的平面作為零勢能參考一般不加說明是以地面或題目中的最低點所在的平面作為零勢能參考面。面。五、勢能是系統(tǒng)所共有的。五、勢能是系統(tǒng)所共有的。hmgWGmghEPWG=EP29在雅典奧運會舉重男子69公斤級比賽中，中國選手張國政以抓舉160公斤，挺舉187.5公斤，總成績347.5公斤獲得金牌，這也是中國代表團在本屆奧運會上的第11枚金牌。 張 國 政 制 勝 的 一

10、 舉 ， 挺 舉187.5kg，杠鈴被舉高約2m。試求：1、杠鈴的勢能變化多少？2、重力做功多少？3、設(shè)挺舉過程中，做功時間1s，求運動員發(fā)揮的平均功率是多少？24課外探究： 跳高運動過竿形式的發(fā)展歷程，從重力勢能的角度討論不同過竿動作的技術(shù)特點，背越式跳高的優(yōu)點。26 ？ ？ ？v圖示的兩種情況中物體的勢能是增大，變小，圖示的兩種情況中物體的勢能是增大，變小， 還是不變？還是不變？一個盛水袋，某人從一個盛水袋，某人從側(cè)面推袋壁使它變形。側(cè)面推袋壁使它變形。一根自由懸掛的鏈條，一根自由懸掛的鏈條，有人將它的中點下拉，使有人將它的中點下拉，使它成兩條直線形狀。它成兩條直線形狀。27隨著人類能量消

11、耗的迅速增加，如何有效地提高隨著人類能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項重要任務(wù)。下圖能量利用率是人類所面臨的一項重要任務(wù)。下圖是上海是上海“明珠線明珠線”某輕軌車站的設(shè)計方案，與站某輕軌車站的設(shè)計方案，與站臺連接的軌道有一個小的坡度。請你從臺連接的軌道有一個小的坡度。請你從提高能量提高能量利用效率利用效率的角度，分析這種設(shè)計的優(yōu)點。的角度，分析這種設(shè)計的優(yōu)點。28課后探究：課后探究：v研究物體從某一高研究物體從某一高處自由下落后，插入處自由下落后，插入沙土過程中受到的平沙土過程中受到的平均阻力。均阻力。AF=?1、關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是：、關(guān)

12、于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是：A、當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少；當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少；B、物體克服重力做功時，物體的重力勢能一定增加；物體克服重力做功時，物體的重力勢能一定增加；C、地球上的物體的重力勢能都只有一個唯一確定的值；地球上的物體的重力勢能都只有一個唯一確定的值；D、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。 ABD2、物體在運動過程中，克服重力做功為、物體在運動過程中，克服重力做功為50J，則：則：A、重力做功為重力做功為50J；B、物體的重力勢能一定增加了物體的重力勢能一定增加了50J；C、物體

13、的動能一定減少物體的動能一定減少50J；D、重力做了重力做了50J的負(fù)功。的負(fù)功。BD303、關(guān)于重力勢能的幾種理解，正確的是、關(guān)于重力勢能的幾種理解，正確的是A、重力勢能等于零的物體，一定不會對別的物、重力勢能等于零的物體，一定不會對別的物 體做功體做功B 、 相 對 于 不 同 的 參 考 平 面 ， 物 體 具 有 不 同 數(shù)、 相 對 于 不 同 的 參 考 平 面 ， 物 體 具 有 不 同 數(shù) 值 的 重 力 勢 能 ， 但 這 并 不 影 響 研 究 有 關(guān) 重值 的 重 力 勢 能 ， 但 這 并 不 影 響 研 究 有 關(guān) 重 力勢能的問題力勢能的問題C 、 在 同 一 高

14、度 將 物 體 不 論 向 何 方 向 拋 出 ， 只、 在 同 一 高 度 將 物 體 不 論 向 何 方 向 拋 出 ， 只 要 拋 出 時 的 初 速 度 大 小 相 同 ， 則 落 地 時 減要 拋 出 時 的 初 速 度 大 小 相 同 ， 則 落 地 時 減 少的重力勢能必相等少的重力勢能必相等D、放在地面的物體，它的重力勢能一定等于零、放在地面的物體，它的重力勢能一定等于零 BC31h1234、如圖，質(zhì)量為m的足球在地面1位置被踢出后落到地面3的位置，在空中達(dá)到的最高點2的高度為h。1、足球由位置1運動到位置2時，重力做了多少功？足球克服重力做了多少功？足球的重力勢能增加了多少？2、足球由位置2運動到位置3時，重力做了多少功？足球的重力勢能減少了多少？3、足球由位置1運動到位置3時，重力做了多少功？足球的重力勢能變化了多少？32課后探究：課后探究：v研究物體從某一高研究物體從某一高處自由下落后，插入處自由下落后，插入沙土過程中受到的平沙土