7.4重力勢能-(人教版必修2)省公開課一等獎全國示范課微課金獎?wù)n件

4重力勢能第1頁教學(xué)目標(biāo)1、了解重力勢能概念，會用重力勢能定義進行計算。2、了解重力勢能改變和重力做功關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)。3、知道重力勢能相對性。第2頁

蓬松白雪，給人以恬靜、漂亮感覺。然而雪崩暴發(fā)時，以排山倒海之勢，推毀沿途一切，給人類、自然界帶來災(zāi)難！引入雪崩９月２１日早晨，俄羅斯高加索北奧塞梯地域一個村莊發(fā)生雪崩，造成最少１００人失蹤。

第3頁

隕石坑美國內(nèi)華達州亞利桑那

美國內(nèi)華達州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是5萬年前，一顆直徑約為30～50米鐵質(zhì)流星撞擊地面結(jié)果。這顆流星重約50萬千克、速度到達20千米／秒，爆炸力相當(dāng)于萬千克TNT，超出美國轟炸日本廣島那顆原子彈一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個直徑約1245米，平均深度達180米大坑。聽說，坑中能夠安放下20個足球場，四面看臺則能容納200多萬觀眾。

第4頁物體一旦處于一定高度時，就含有了一定能量。而當(dāng)它從所處高處落下時，這些能量就會以做功方式釋放出來在初中我們已經(jīng)學(xué)過：物體因為被舉高而含有能量叫重力勢能．

那么重力勢能大小與什么相關(guān)，又怎樣定量表示呢?本節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)這個問題．第5頁一、重力做的功

設(shè)一個物體質(zhì)量為m.請同學(xué)們分別計算以下三種情況重力所做功第6頁分析第一個情況重力做功：WG＝mgh=mgh1－mgh2第7頁分析第二種情況重力做功：WG＝mglcosθ＝mgh=mgh1－mgh2第8頁分析第三種情況重力做功：WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋

···＝mg(Δh1＋Δh2＋

···)＝mgh=mgh1－mgh2第9頁一、重力做的功

設(shè)一個物體質(zhì)量為m.請同學(xué)們分別計算以下三種情況重力所做功第10頁結(jié)論經(jīng)過分析我們知道重力做功特點1、重力做功特點是與運動詳細(xì)路徑無關(guān)，只與初末狀態(tài)物體高度差相關(guān)，即WG=mgΔh不論光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運動還是曲線運動，只要初末狀態(tài)高度差相同，重力做功就相同．2、“mgh”是一個含有特殊意義物理量。一方面與重力做功親密相關(guān)，另首先它隨高度改變而改變．恰與勢能基本特征一致。WG=mgh1-mgh2我們把物理量mgh叫做物體重力勢能．

第11頁二、重力勢能1、定義：物體重力勢能等于它所受重力與所處高度乘積．說明：重力勢能是標(biāo)量,狀態(tài)量．單位：焦耳，1J=1kg·m·s-2·m=1N·m重力勢能改變：ΔEP=mgh2-mgh1

Ep=mgh

m—物體質(zhì)量，單位：千克（kg）Ep—物體重力勢能，單位：焦（J）g—重力加速度，單位：米／秒2（m／s2）h—物體高度，單位：米（m）第12頁2、重力勢能和重力做功關(guān)系

WG=mgh1-mgh2

=Ep1-Ep2

=－ΔEpEP1=mgh1表示初位置重力勢能EP2=mgh2表示末位置重力勢能WG>0EP1>EP2重力做正功重力勢能減小WG<0EP1<EP2重力做負(fù)功重力勢能增加第13頁WG=Ep1-Ep2

重力做功WG(正、負(fù)）重力勢能EP（增加、降低）重力做功和重力勢能改變關(guān)系物體上升物體下降正負(fù)降低增加重力做功等于重力勢能降低物體克服重力做功等于重力勢能增加14第14頁3、重力勢能的相對性高度h是相對于誰呢？選取不一樣參考平面，重力勢能數(shù)值不一樣（相對性）。通常選擇地面為參考平面。

重力勢能總是相對于某個水平面來說，這個水平面叫參考平面．在參考平面上，物體重力勢能取做0.說明對選定參考平面而言，上方物體高度是正值，重力勢能也是正值；下方物體高度是負(fù)值，重力勢能也是負(fù)值。重力勢能為負(fù)，表示物體在這個位置含有重力勢能比在參考平面上含有重力勢能少。重力勢能正負(fù)表示大小重力勢能：－3J＞－5J第15頁h1h2AB例：如圖，質(zhì)量0.5kg小球，從桌面以上h1=1.2mA點落到地面B點，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點重力勢能小球在B點重力勢能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢能改變桌面地面6J-4J10J010J10J降低10J降低10J?選取不一樣參考平面,物體重力勢能數(shù)值不一樣?對一個確定過程，WG和△EP與參考面選擇無關(guān)第16頁當(dāng)然不能，因為此時這個能量不能表示物體重力做功實際情況．當(dāng)摩擦力對物體做功時，我們能不能定義有一個摩擦力勢能存在呢?為何?不行，摩擦力做功與路徑相關(guān)。第17頁五、怎樣了解重力勢能是物體與地球這個“系統(tǒng)”所共有

總結(jié)：物體重力勢能與重力相關(guān)，而重力是地球與物體間相互作用力，若離開了地球，就談不上重力，所以，重力勢能是物體與地球所組成“系統(tǒng)”所共有。重力勢能是我自己！孩子，是咱們倆的?。康?8頁

一、重力做功：與起點和終點位置相關(guān)．與物體路徑無關(guān)．二、重力勢能：物體重力勢能等于它所受重力和所處高度乘積．三、重力勢能相對性重力勢能與參考平面選取相關(guān)．但重力勢能改變量與參考平面選取無關(guān)．四、重力勢能系統(tǒng)性勢能是物體和地球所共有．

小結(jié)第19頁課堂練習(xí)1、沿著高度相同，坡度不一樣，粗糙程度也不一樣斜面將同一物體分別從低端拉到頂端，以下說法正確是（）A、沿坡度小斜面運動時物體克服重力做功多B、沿坡度大，粗糙程度大斜面運動物體克服重力做功多C、沿坡度小，粗糙程度大斜面運動物體克服重力做功多D、不論沿什么樣斜面運動，物體克服重力做功相同，物體增加重力勢能也相同。D第20頁2、關(guān)于重力做功和物體重力勢能，以下說法正確是：A、當(dāng)重力對物體做正功時，物體重力勢能一定降低；B、物體克服重力做功時，物體重力勢能一定增加；C、地球上物體重力勢能都只有一個唯一確定值；D、重力做功多少與參考平面選取無關(guān)。

ABD第21頁3．一個實心鐵球和一個實心木球質(zhì)量相等，將它們放在同一水平地面上，以下結(jié)論中正確是A．鐵球重力勢能大于木球重力勢能B．鐵球重力勢能小于木球重力勢能C．鐵球重力勢能等于木球重力勢能D．上述三種情況都有可能B第22頁4、一質(zhì)量為5kg小球從5m高處下落,碰撞地面后彈起,每次彈起高度比下落高度低1m,求:小球從下落到停在地面過程中重力一共做了多少功?重力勢能怎么變？(g=9.8m/s2)解:小球下落高度為5mJJ重力做功與路徑無關(guān)第23頁5、如圖所表示，有一段長1.8m，質(zhì)量為2.4kg鏈條，放在高1.0m水平桌面上，有吊在桌面邊緣，以地面為零勢能參考平面，計算鏈條重力勢能.（g取9.8m/s2）

解析：因為鏈條不在同一水平面內(nèi)，計算重力勢能要將鏈條分為兩段：2/3在桌面上，其重力勢能為：Ep1=m1gh1=×2.4×10×1.0J=16J

1/3吊在桌邊，其重心高度h2=1.0-0.3m=0.7m，則Ep2=m2gh2=×2.4×10×0.7J=5.6J，所以Ep=16+5.6J=21.6J.第24頁解析：設(shè)鏈子兩端分別為甲、乙，鏈子重心距甲端xm，距乙端ym，則x+y=1m提甲端，重心需提升ym，W甲=mgy=10J提乙端，重心需提升x