重力勢能(第一課時(shí))人教版高中物理必修二課件

隕石劃過天空，放出耀眼的光芒，在地上留下巨大的隕石坑隕石劃過天空，放出耀眼的光芒，在地上留下巨大的隕石坑1高空墜物的危害有多大？高空墜物的危害有多大？2高空中的物體為什么對地面上的物體具有危險(xiǎn)性？有較大的能量（重力勢能）

這是因?yàn)槲矬w一旦處在一定高度時(shí)，就具有了一定的能量。而當(dāng)它從所處的的高處落下時(shí)，這些能量就會(huì)以做功的方式釋放出來高空中的物體為什么對地面上的物體具有危險(xiǎn)性？有較大的能量（重3初中我們已經(jīng)定性地學(xué)習(xí)了重力勢能，物體的質(zhì)量越大、所處的位置越高，重力勢能就越大。那么重力勢能的大小如何定量表示呢?本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題．初中我們已經(jīng)定性地學(xué)習(xí)了重力勢能，物體的質(zhì)量越大、所處的位置4第八章機(jī)械能守恒定律第2節(jié)重力勢能第八章機(jī)械能守恒定律第2節(jié)重力勢能5

物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力做功，重力勢能發(fā)生變化：物體下降時(shí)重力做正功，重力勢能減少；物體被舉高時(shí)重力做負(fù)功，重力勢能增大。因此，重力勢能與重力做功密切相關(guān)，認(rèn)識(shí)重力勢能不能脫離對重力做功的研究。物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力做功，重力勢能發(fā)生變化6WG＝mg?h＝mg（h1－h(huán)2）＝mgh1－mgh2WG＝mglcosθ＝mg?h

＝mg（h1－h(huán)2）

＝mgh1－mgh2甲圖中質(zhì)量為m的小球從A運(yùn)動(dòng)到B,重力做功：

一、重力做功思考：從上述兩例子能夠得到怎樣的結(jié)論？重力對它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。乙圖質(zhì)量為m的物體從高度為h1的A點(diǎn)沿直線斜面運(yùn)動(dòng)到高度為h2的B′點(diǎn)（如圖），再由B′點(diǎn)水平運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，這個(gè)過程中重力做功：A點(diǎn)到B′：B′點(diǎn)到B：重力不做功WG＝mg?h＝mg（h1－h(huán)2）＝mgh1－mgh2W7微元法WG＝mg?h1＋mg?h2＋mg?h3＋…＝mgh1－mgh2＝mgΔh如圖質(zhì)量為m的物體從高度為h1處的A點(diǎn)沿曲線運(yùn)動(dòng)到高度為h2的B點(diǎn)。一、重力做功思考：若物體運(yùn)動(dòng)軌跡不再是直線，上述結(jié)論是否還成立呢？閱讀P81面拓展學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容微元法WG＝mg?h1＋mg?h2＋mg?h3＋…＝mgh18總結(jié)：重力做功的特點(diǎn)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體的運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。

物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。一、重力做功重力做功：WG＝mg?h＝mgh1－mgh2初、末位置高度差總結(jié)：重力做功的特點(diǎn)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對它做的功只跟它的起點(diǎn)和9“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。一方面與重力做功密切相關(guān),另一方面恰與重力勢能的基本特征一致。把物理量mgh叫做重力勢能。“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。一方面與重力做功密切相10二、重力勢能（EP）2.表達(dá)式：3.國際單位：焦耳（J）1J=1kg·m/s2=1N·m1.定義：物體因?yàn)樘幵谝欢ǜ叨榷哂械哪芰拷凶髦亓菽堋?/p>

EP=mgh4.標(biāo)量：只有大小，沒有方向，但有正負(fù)（正負(fù)代表大?。├?J與-10J誰具有能量大？5J>-10J例：-5J與-10J誰具有能量大？-5J>-10J二、重力勢能（EP）2.表達(dá)式：3.國際單位：焦耳（J）11高度h是相對于誰的呢？

重力勢能總是相對于某個(gè)水平面來說的，這個(gè)水平面叫參考平面．二、重力勢能（EP）高度h是相對于誰的呢？重力勢能總是相對于某個(gè)12二、重力勢能（EP）hh如圖一本書放在桌面上質(zhì)量為m，試分析物體具有的重力勢能。天花板以地面為參考面：以桌面為參考面：EP=mghEP=0相對性二、重力勢能（EP）hh如圖一本書放在桌面上質(zhì)量為m，試分析13二、重力勢能（EP）5.性質(zhì)：（1）相對性：物體的重力勢能總是相對于某一水平面來說，這個(gè)水平面叫做參考平面，又叫做零勢能面。在這個(gè)水平面上，物體的重力勢能取為零。EP=mgh（h指物體重心到參考平面的高度，通常以地面為零勢能面）物體位于參考平面以下：物體位于參考平面以上：正值：Ep＞0負(fù)值：Ep＜0例：如圖所示，在地面上方有一根懸掛的均勻柔軟的繩子，質(zhì)量為m，長度為L，以地面為參考平面，繩子的重力勢能是多少？EP=mgL2二、重力勢能（EP）5.性質(zhì)：（1）相對性：物體的重力勢能總14物體重力勢能與重力做功密切相關(guān)，而重力是地球與物體間的相互作用力，若離開了地球或物體，就談不上重力，所以，重力勢能是物體與地球所組成的“系統(tǒng)”所共有的。平常只說物體具有的重力勢能，是一種簡化的說法。物體說：重力勢能是我自己的！地球說：朋友這是咱們倆的！二、重力勢能（EP）物體重力勢能與重力做功密切相關(guān)，而重力是地球與物體間15二、重力勢能（EP）5.性質(zhì)：（1）相對性：EP=mgh（h指物體重心到參考平面的高度）（2）系統(tǒng)性：重力勢能是地球和物體組成的系統(tǒng)所共有的。例：如圖所示，EP人=500J說明人和地球共同擁有500J能量二、重力勢能（EP）5.性質(zhì)：（1）相對性：EP=mgh（h16【問題】

質(zhì)量m=0.5kg的小球，從桌面上方高h(yuǎn)1=1.2m的A點(diǎn)下落到地面上的B點(diǎn)，桌面離地面的高度h2=0.8m。試完成下面的表格。(g取10m/s2)所選擇的參考平面小球在A點(diǎn)的重力勢能小球在B點(diǎn)的重力勢能整個(gè)下落過程中小球重力做的功整個(gè)下落過程中小球重力勢能的變化量桌面地面6J

10J

-4J

0

10J

10J

減少10J

減少10J

重力勢能具有相對性，重力勢能的變化量具有絕對性。二、重力勢能（EP）【問題】質(zhì)量m=0.5kg的小球，從桌面上方高h(yuǎn)1=1171到2階段：重力做負(fù)功WG＝－mgh，重力勢能增加了mgh2到3階段：重力做正功WG＝mgh，重力勢能減小了mgh重力勢能和重力做功的表達(dá)式非常相似，它們之間的關(guān)系是什么呢？例：如圖所示，質(zhì)量為m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中達(dá)到的最高點(diǎn)2的高度為h。重力加速度為g。（1）足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2時(shí)，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(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)，重力做了多少功？足球的重力勢能減少了多少？1到2階段：重力做負(fù)功WG＝－mgh，重力勢能增18三、重力做的功與重力勢能變化的關(guān)系

WG=

-△Ep=EP1

－EP2=mgh1-mgh2物體重力勢能增加；重力勢能增加的數(shù)量等于物體克服重力做的功。WG=mgh1－mgh2重力做的功等于重力勢能的減小量△Ep＝EP2－EP1=mgh2-mgh1

初位置重力勢能末位置重力勢能①物體由高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，重力做正功，WG>0，EP1>EP2物體重力勢能減少；重力勢能減少的數(shù)量等于重力做的功。②物體由低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí)，重力做負(fù)功，WG<0，EP1<EP2三、重力做的功與重力勢能變化的關(guān)系WG=-△Ep=EP119（1）物體受豎直向上的拉力作用，向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力做的功是1J，物體重力勢能的增加量不是1J。（2）物體受豎直向上的拉力作用，向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，拉力做的功是1J，物體重力勢能的增加量不是1J。（3）物體運(yùn)動(dòng)，重力做的功是-1J，物體重力勢能的增加量不是1J。

（4）沒有摩擦?xí)r物體由A沿直線運(yùn)動(dòng)到B，重力做的功是-1J；有摩擦?xí)r物體由A沿曲線運(yùn)動(dòng)到B，重力做的功大于-1J。例：請判斷以下說法是否正確？正確錯(cuò)誤錯(cuò)誤錯(cuò)誤（1）物體受豎直向上的拉力作用，向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，拉力做201.重力做功的特點(diǎn)：與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的豎直高度差有關(guān)2.地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。3.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；重力做負(fù)功，重力勢能增加。關(guān)系式：WG=EP初

-

EP末4.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。5.重力勢能是地球與物體組成“系統(tǒng)”所共有的。

課堂小結(jié)重力勢能1.重力做功的特點(diǎn)：與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的豎直高度差有21隕石劃過天空，放出耀眼的光芒，在地上留下巨大的隕石坑隕石劃過天空，放出耀眼的光芒，在地上留下巨大的隕石坑22高空墜物的危害有多大？高空墜物的危害有多大？23高空中的物體為什么對地面上的物體具有危險(xiǎn)性？有較大的能量（重力勢能）

這是因?yàn)槲矬w一旦處在一定高度時(shí)，就具有了一定的能量。而當(dāng)它從所處的的高處落下時(shí)，這些能量就會(huì)以做功的方式釋放出來高空中的物體為什么對地面上的物體具有危險(xiǎn)性？有較大的能量（重24初中我們已經(jīng)定性地學(xué)習(xí)了重力勢能，物體的質(zhì)量越大、所處的位置越高，重力勢能就越大。那么重力勢能的大小如何定量表示呢?本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個(gè)問題．初中我們已經(jīng)定性地學(xué)習(xí)了重力勢能，物體的質(zhì)量越大、所處的位置25第八章機(jī)械能守恒定律第2節(jié)重力勢能第八章機(jī)械能守恒定律第2節(jié)重力勢能26

物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力做功，重力勢能發(fā)生變化：物體下降時(shí)重力做正功，重力勢能減少；物體被舉高時(shí)重力做負(fù)功，重力勢能增大。因此，重力勢能與重力做功密切相關(guān)，認(rèn)識(shí)重力勢能不能脫離對重力做功的研究。物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力做功，重力勢能發(fā)生變化27WG＝mg?h＝mg（h1－h(huán)2）＝mgh1－mgh2WG＝mglcosθ＝mg?h

＝mg（h1－h(huán)2）

＝mgh1－mgh2甲圖中質(zhì)量為m的小球從A運(yùn)動(dòng)到B,重力做功：

一、重力做功思考：從上述兩例子能夠得到怎樣的結(jié)論？重力對它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。乙圖質(zhì)量為m的物體從高度為h1的A點(diǎn)沿直線斜面運(yùn)動(dòng)到高度為h2的B′點(diǎn)（如圖），再由B′點(diǎn)水平運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，這個(gè)過程中重力做功：A點(diǎn)到B′：B′點(diǎn)到B：重力不做功WG＝mg?h＝mg（h1－h(huán)2）＝mgh1－mgh2W28微元法WG＝mg?h1＋mg?h2＋mg?h3＋…＝mgh1－mgh2＝mgΔh如圖質(zhì)量為m的物體從高度為h1處的A點(diǎn)沿曲線運(yùn)動(dòng)到高度為h2的B點(diǎn)。一、重力做功思考：若物體運(yùn)動(dòng)軌跡不再是直線，上述結(jié)論是否還成立呢？閱讀P81面拓展學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容微元法WG＝mg?h1＋mg?h2＋mg?h3＋…＝mgh129總結(jié)：重力做功的特點(diǎn)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體的運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。

物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。一、重力做功重力做功：WG＝mg?h＝mgh1－mgh2初、末位置高度差總結(jié)：重力做功的特點(diǎn)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對它做的功只跟它的起點(diǎn)和30“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。一方面與重力做功密切相關(guān),另一方面恰與重力勢能的基本特征一致。把物理量mgh叫做重力勢能。“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。一方面與重力做功密切相31二、重力勢能（EP）2.表達(dá)式：3.國際單位：焦耳（J）1J=1kg·m/s2=1N·m1.定義：物體因?yàn)樘幵谝欢ǜ叨榷哂械哪芰拷凶髦亓菽堋?/p>

EP=mgh4.標(biāo)量：只有大小，沒有方向，但有正負(fù)（正負(fù)代表大小）例：5J與-10J誰具有能量大？5J>-10J例：-5J與-10J誰具有能量大？-5J>-10J二、重力勢能（EP）2.表達(dá)式：3.國際單位：焦耳（J）32高度h是相對于誰的呢？

重力勢能總是相對于某個(gè)水平面來說的，這個(gè)水平面叫參考平面．二、重力勢能（EP）高度h是相對于誰的呢？重力勢能總是相對于某個(gè)33二、重力勢能（EP）hh如圖一本書放在桌面上質(zhì)量為m，試分析物體具有的重力勢能。天花板以地面為參考面：以桌面為參考面：EP=mghEP=0相對性二、重力勢能（EP）hh如圖一本書放在桌面上質(zhì)量為m，試分析34二、重力勢能（EP）5.性質(zhì)：（1）相對性：物體的重力勢能總是相對于某一水平面來說，這個(gè)水平面叫做參考平面，又叫做零勢能面。在這個(gè)水平面上，物體的重力勢能取為零。EP=mgh（h指物體重心到參考平面的高度，通常以地面為零勢能面）物體位于參考平面以下：物體位于參考平面以上：正值：Ep＞0負(fù)值：Ep＜0例：如圖所示，在地面上方有一根懸掛的均勻柔軟的繩子，質(zhì)量為m，長度為L，以地面為參考平面，繩子的重力勢能是多少？EP=mgL2二、重力勢能（EP）5.性質(zhì)：（1）相對性：物體的重力勢能總35物體重力勢能與重力做功密切相關(guān)，而重力是地球與物體間的相互作用力，若離開了地球或物體，就談不上重力，所以，重力勢能是物體與地球所組成的“系統(tǒng)”所共有的。平常只說物體具有的重力勢能，是一種簡化的說法。物體說：重力勢能是我自己的！地球說：朋友這是咱們倆的！二、重力勢能（EP）物體重力勢能與重力做功密切相關(guān)，而重力是地球與物體間36二、重力勢能（EP）5.性質(zhì)：（1）相對性：EP=mgh（h指物體重心到參考平面的高度）（2）系統(tǒng)性：重力勢能是地球和物體組成的系統(tǒng)所共有的。例：如圖所示，EP人=500J說明人和地球共同擁有500J能量二、重力勢能（EP）5.性質(zhì)：（1）相對性：EP=mgh（h37【問題】

質(zhì)量m=0.5kg的小球，從桌面上方高h(yuǎn)1=1.2m的A點(diǎn)下落到地面上的B點(diǎn)，桌面離地面的高度h2=0.8m。試完成下面的表格。(g取10m/s2)所選擇的參考平面小球在A點(diǎn)的重力勢能小球在B點(diǎn)的重力勢能整個(gè)下落過程中小球重力做的功整個(gè)下落過程中小球重力勢能的變化量桌面地面6J

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-4J

0

10J

10J

減少10J

減少10J

重力勢能具有相對性，重力勢能的變化量具有絕對性。二、重力勢能（EP）【問題】質(zhì)量m=0.5kg的小球，從桌面上方高h(yuǎn)1=1381到2階段：重力做負(fù)功WG＝－mgh，重力勢能增加了mgh2到3階段：重力做正功WG＝mgh，重力勢能減小了mgh重力勢能和重力做功的表達(dá)式非常相似，它們之間的關(guān)系是什么呢？例：如圖所示，質(zhì)量為m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中達(dá)到的最高點(diǎn)2的高度為h。重力加速度為g。（1）足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2時(shí)，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(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)，重力做了多少功？足球的重力勢能減少了多少？1到2階段：重力做負(fù)功WG＝－mgh，重力勢能增39三、重力做的功與重力勢能變化的關(guān)系

WG=

-△Ep=EP1

－EP2=mgh1-mgh2物體重力