高中物理《5.4-1重力勢(shì)能》課件新人教版必修2

1、4 重力勢(shì)能一一. 新課引入新課引入重力勢(shì)能重力勢(shì)能隕隕石石坑坑 美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是美國(guó)內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是5萬(wàn)年前，一顆直徑約為萬(wàn)年前，一顆直徑約為3050米的鐵質(zhì)流星撞擊米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬(wàn)千克、速度達(dá)到萬(wàn)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(wàn)千克梯恩梯萬(wàn)千克梯恩梯(TNT)，超過(guò)美國(guó)轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸超過(guò)美國(guó)轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約在地面上產(chǎn)生了一個(gè)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(shuō)，坑中可

2、以安放下米的大坑。據(jù)說(shuō)，坑中可以安放下20個(gè)足球場(chǎng)，個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納四周的看臺(tái)則能容納200多萬(wàn)觀眾。多萬(wàn)觀眾。 美國(guó)美國(guó)內(nèi)華內(nèi)華達(dá)州達(dá)州亞利亞利桑那桑那一一. 新課引入新課引入重力勢(shì)能重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能量一一. 新課引入新課引入二二. 重力做功重力做功重力勢(shì)能重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能量物體豎直下落物體豎直下落AhBm1h2h物體沿斜線運(yùn)動(dòng)物體沿斜線運(yùn)動(dòng)AChmL2h1hGwmgh物體豎直下落物體豎直下落AhBm1h2h物體沿斜線運(yùn)動(dòng)物體沿斜線運(yùn)動(dòng)12mghmghAChmL2h1hGwmghcosGWmgl物體豎直下落物體豎直下落AhBm1h2h物體沿斜線運(yùn)動(dòng)

3、物體沿斜線運(yùn)動(dòng)12mghmghAChmL2h1hGwmghcosGWmglmgh物體豎直下落物體豎直下落AhBm1h2h物體沿斜線運(yùn)動(dòng)物體沿斜線運(yùn)動(dòng)12mghmgh12mghmghAChmL2h1h物體沿曲線運(yùn)動(dòng)物體沿曲線運(yùn)動(dòng)h1h2h3AChAh 1mL Lh1h2物體沿曲線運(yùn)動(dòng)物體沿曲線運(yùn)動(dòng)h1h2h3AChAh 1mL Lh1h21cosWmgl物體沿曲線運(yùn)動(dòng)物體沿曲線運(yùn)動(dòng)h1h2h3AChAh 1mL Lh1h21cosWmgl= mgh1123wwww物體沿曲線運(yùn)動(dòng)物體沿曲線運(yùn)動(dòng)h1h2h3AChAh 1mL Lh1h21cosWmgl= mgh1123wwww物體沿曲線運(yùn)動(dòng)物體沿曲

4、線運(yùn)動(dòng)h1h2h3AChAh 1mL Lh1h21cosWmgl= mgh1123wwww物體沿曲線運(yùn)動(dòng)物體沿曲線運(yùn)動(dòng)h1h2h3AChAh 1mL Lh1h21cosWmgl=mgh1+mg h2+mg h3+= mgh1123wwww物體沿曲線運(yùn)動(dòng)物體沿曲線運(yùn)動(dòng)h1h2h3AChAh 1mL Lh1h21cosWmgl=mgh1+mg h2+mg h3+=mg（ h1+ h2+ h3+）= mgh1物體沿曲線運(yùn)動(dòng)物體沿曲線運(yùn)動(dòng)12mghmghh1h2h3AChAh 1mL Lh1h2123wwww1cosWmgl=mgh1+mg h2+mg h3+=mg（ h1+ h2+ h3+）= mg

5、h1 重力做功與路徑無(wú)重力做功與路徑無(wú)關(guān)關(guān), ,只跟始末位置的高只跟始末位置的高度差有關(guān)度差有關(guān)重力做功的特點(diǎn)：12mghmgh12()mg hh物體從物體從A落到落到B的過(guò)程中的過(guò)程中,重力做功重力做功12mghmghhh2h1ABmghwG 可見(jiàn)可見(jiàn), ,重力做的功等于重力做的功等于“mgh”這個(gè)量這個(gè)量的變化的變化. .在物理學(xué)中，在物理學(xué)中， “ “mghmgh”是一個(gè)由是一個(gè)由特殊意義的物理量特殊意義的物理量. .就用這個(gè)物理量表示就用這個(gè)物理量表示物體的重力勢(shì)能。物體的重力勢(shì)能。一一. 新課引入新課引入二二. 重力做功重力做功三三. 重力勢(shì)能表達(dá)式重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh重

6、力勢(shì)能重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能量重力勢(shì)能的表達(dá)式重力勢(shì)能的表達(dá)式 Ep = mghm 物體的質(zhì)量，單位：千克（物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）Ep 物體的重力勢(shì)能，單位：焦（物體的重力勢(shì)能，單位：焦（J）g 重力加速度，單位：米秒重力加速度，單位：米秒2（ms2）h 物體的高度，單位：米（物體的高度，單位：米（m） 即：物體的重力勢(shì)能等于物體的重即：物體的重力勢(shì)能等于物體的重量和它的高度的乘積量和它的高度的乘積一一. 新課引入新課引入二二. 重力做功重力做功三三. 重力勢(shì)能表達(dá)式重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh1. 重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系重力勢(shì)能重力勢(shì)能

7、物體由于被舉高而具有的能量WG = Ep1 - Ep2 WG = Ep1 - Ep2 重力做功重力做功WG(正、負(fù)）正、負(fù)）重力勢(shì)能重力勢(shì)能EP（增加、減少）（增加、減少）重力做功和重力勢(shì)重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系能變化的關(guān)系物體物體上升上升物體物體下降下降WG = Ep1 - Ep2 重力做功重力做功WG(正、負(fù)）正、負(fù)）重力勢(shì)能重力勢(shì)能EP（增加、減少）（增加、減少）重力做功和重力勢(shì)重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系能變化的關(guān)系物體物體上升上升物體物體下降下降負(fù)負(fù)WG = Ep1 - Ep2 重力做功重力做功WG(正、負(fù)）正、負(fù)）重力勢(shì)能重力勢(shì)能EP（增加、減少）（增加、減少）重力做功和重力勢(shì)

8、重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系能變化的關(guān)系物體物體上升上升物體物體下降下降負(fù)負(fù)增增 加加WG = Ep1 - Ep2 重力做功重力做功WG(正、負(fù)）正、負(fù)）重力勢(shì)能重力勢(shì)能EP（增加、減少）（增加、減少）重力做功和重力勢(shì)重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系能變化的關(guān)系物體物體上升上升物體物體下降下降負(fù)負(fù)增增 加加物體克服重力物體克服重力做的功做的功等于等于重重力勢(shì)能的增加力勢(shì)能的增加WG = Ep1 - Ep2 重力做功重力做功WG(正、負(fù)）正、負(fù)）重力勢(shì)能重力勢(shì)能EP（增加、減少）（增加、減少）重力做功和重力勢(shì)重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系能變化的關(guān)系物體物體上升上升物體物體下降下降正正負(fù)負(fù)增增 加加物

9、體克服重力物體克服重力做的功做的功等于等于重重力勢(shì)能的增加力勢(shì)能的增加WG = Ep1 - Ep2 重力做功重力做功WG(正、負(fù)）正、負(fù)）重力勢(shì)能重力勢(shì)能EP（增加、減少）（增加、減少）重力做功和重力勢(shì)重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系能變化的關(guān)系物體物體上升上升物體物體下降下降正正負(fù)負(fù)減減 少少增增 加加物體克服重力物體克服重力做的功做的功等于等于重重力勢(shì)能的增加力勢(shì)能的增加WG = Ep1 - Ep2 重力做功重力做功WG(正、負(fù)）正、負(fù)）重力勢(shì)能重力勢(shì)能EP（增加、減少）（增加、減少）重力做功和重力勢(shì)重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系能變化的關(guān)系物體物體上升上升物體物體下降下降正正負(fù)負(fù)減減 少少增增

10、 加加重力做的功重力做的功等于等于重力勢(shì)能的減少重力勢(shì)能的減少物體克服重力物體克服重力做的功做的功等于等于重重力勢(shì)能的增加力勢(shì)能的增加重力做功與路徑無(wú)關(guān)重力做功與路徑無(wú)關(guān)一質(zhì)量為一質(zhì)量為5kg的小球從的小球從5m高處下落高處下落, 碰撞碰撞地面后彈起地面后彈起, 每次彈起的高度比下落高度低每次彈起的高度比下落高度低1m, 求求:小球從下落到停在地面的過(guò)程中重力一共小球從下落到停在地面的過(guò)程中重力一共做了多少功做了多少功? (g=9.8m/s2)解解: : 小球下落高度為小球下落高度為5m J5 JwG =mgh重力做功與路徑無(wú)關(guān)重力做功與路徑無(wú)關(guān)一質(zhì)量為一質(zhì)量為5kg的小球從的小球從5m高處下

11、落高處下落, 碰撞碰撞地面后彈起地面后彈起, 每次彈起的高度比下落高度低每次彈起的高度比下落高度低1m, 求求:小球從下落到停在地面的過(guò)程中重力一共小球從下落到停在地面的過(guò)程中重力一共做了多少功做了多少功? (g=9.8m/s2)解解: : 小球下落高度為小球下落高度為5m J5 JEp1-Ep2 = mgh1-mgh2wG =mgh5 JJ一一. 新課引入新課引入二二. 重力做功重力做功三三. 重力勢(shì)能表達(dá)式重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh1. 重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系2. 勢(shì)能的相對(duì)性（高度的相對(duì)性）勢(shì)能的相對(duì)性（高度的相對(duì)性）重力勢(shì)能重力勢(shì)能物體由于被舉高

12、而具有的能量需要先選定參考平面需要先選定參考平面 在參考面上方的物體的高度是正在參考面上方的物體的高度是正 值，重力勢(shì)能也是正值；值，重力勢(shì)能也是正值；需要先選定參考平面 在參考面下方的物體的高度是負(fù)在參考面下方的物體的高度是負(fù) 值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。 在參考面上方的物體的高度是正在參考面上方的物體的高度是正 值，重力勢(shì)能也是正值；值，重力勢(shì)能也是正值；需要先選定參考平面 在參考面下方的物體的高度是負(fù)在參考面下方的物體的高度是負(fù) 值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。 在參考面上方的物體的高度是正在參考面上方的物體的高度是正 值，重力勢(shì)能也是正值；值，重力勢(shì)能也是正

13、值；勢(shì)能是標(biāo)量勢(shì)能是標(biāo)量+ +、表示大小表示大小需要先選定參考平面 在參考面下方的物體的高度是負(fù)在參考面下方的物體的高度是負(fù) 值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。 參考平面的選取是任意的參考平面的選取是任意的 . 在參考面上方的物體的高度是正在參考面上方的物體的高度是正 值，重力勢(shì)能也是正值；值，重力勢(shì)能也是正值；勢(shì)能是標(biāo)量勢(shì)能是標(biāo)量+ +、表示大小表示大小h1h2AB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(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表請(qǐng)按要求填寫下表(g=9.8m/s2)h1h2A

14、B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(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表請(qǐng)按要求填寫下表(g=9.8m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力做功做功下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力勢(shì)能變化勢(shì)能變化桌面桌面地面地面h1h2AB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(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表請(qǐng)按要求填寫下表

15、(g=9.8m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力做功做功下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力勢(shì)能變化勢(shì)能變化桌面桌面地面地面5.88Jh1h2AB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(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表請(qǐng)按要求填寫下表(g=9.8m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力做功做功下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力勢(shì)

16、能變化勢(shì)能變化桌面桌面地面地面5.88J-3.92Jh1h2AB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(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表請(qǐng)按要求填寫下表(g=9.8m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力做功做功下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力勢(shì)能變化勢(shì)能變化桌面桌面地面地面5.88J9.8Jh1h2AB-3.92J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

17、點(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表請(qǐng)按要求填寫下表(g=9.8m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力做功做功下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力勢(shì)能變化勢(shì)能變化桌面桌面地面地面5.88J9.8J0h1h2AB-3.92J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(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表請(qǐng)按要求填寫下表(g=9.8m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能

18、力勢(shì)能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力做功做功下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力勢(shì)能變化勢(shì)能變化桌面桌面地面地面5.88J9.8J0 選取不同的參考平面選取不同的參考平面,物體的重力物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同勢(shì)能的數(shù)值不同h1h2AB-3.92J例：例： 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以的小球，從桌面以上上h1=1.2m的的A點(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表請(qǐng)按要求填寫下表(g=9.8m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力做功做功下落過(guò)程下落過(guò)程小球重力小球重力勢(shì)能變化勢(shì)能變化桌面桌面地面地面5.88J09.8J9.8Jh1h2AB-3.92J9.8J例：例： 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以的小球，從桌面以上上h1=1.2m的的A點(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表請(qǐng)按要求填寫下表(g=9.8m/s2)