2021高中物理人教版必修第二册课件：第八章 第2节 重力势能
合集下载
人教版高中物理必修第二册精品课件 第8章 机械能守恒定律 2 重力势能
形的三棱柱,等边三角形边长为L。从右端刚到达最高点开始,到链条中点
刚刚到达最高点的过程中,链条的重力势能的变化量是(假设链条能一直贴
着三棱柱运动)( D )
√3
A. 3 mgL
√3
B. 4 mgL
√3
C. 6 mgL
√3
D.12 mgL
解析 选等边三角形底边所在平面为参考平面,初状态的重力势能为
探究点一
重力做的功
导学探究
如图所示,一个质量为m的物体,从高度为h1的位置A分别按下列三种方式
运动到高度为h2的位置B,在这个过程中思考并讨论以下问题:
(1)根据功的公式求出甲、乙两种情况下重力做的功。
要点提示 甲中WG=mgh=mgh1-mgh2,乙中WG'=mglcos θ=mgh=mgh1-mgh2。
1
Ep1=3mg×2sin
√3
60°=12mgL,链条中点刚刚到达最高点时的重力势能为
1
Ep2=2×3mg×2sin
√3
√3
60°= 6 mgL,其重力势能的变化量为
√3
√3
ΔEp=Ep2-Ep1= 6 mgL-12mgL=12mgL,故 D 正确。
对点演练
2.(2023福建福州高一期末)如图所示,质量为m的苹果从距地面高度为H的
1.通过对不同路径重力做功的分析,归纳重力做功与路径无关的特点。
(科学探究)
学 2.理解重力势能的表达式。通过重力做功与重力势能变化的关系体会
习
功能关系。(物理观念)
目
标 3.知道重力势能的大小与参考平面的选取有关,即重力势能具有相对性,
但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。(科学思维)
刚刚到达最高点的过程中,链条的重力势能的变化量是(假设链条能一直贴
着三棱柱运动)( D )
√3
A. 3 mgL
√3
B. 4 mgL
√3
C. 6 mgL
√3
D.12 mgL
解析 选等边三角形底边所在平面为参考平面,初状态的重力势能为
探究点一
重力做的功
导学探究
如图所示,一个质量为m的物体,从高度为h1的位置A分别按下列三种方式
运动到高度为h2的位置B,在这个过程中思考并讨论以下问题:
(1)根据功的公式求出甲、乙两种情况下重力做的功。
要点提示 甲中WG=mgh=mgh1-mgh2,乙中WG'=mglcos θ=mgh=mgh1-mgh2。
1
Ep1=3mg×2sin
√3
60°=12mgL,链条中点刚刚到达最高点时的重力势能为
1
Ep2=2×3mg×2sin
√3
√3
60°= 6 mgL,其重力势能的变化量为
√3
√3
ΔEp=Ep2-Ep1= 6 mgL-12mgL=12mgL,故 D 正确。
对点演练
2.(2023福建福州高一期末)如图所示,质量为m的苹果从距地面高度为H的
1.通过对不同路径重力做功的分析,归纳重力做功与路径无关的特点。
(科学探究)
学 2.理解重力势能的表达式。通过重力做功与重力势能变化的关系体会
习
功能关系。(物理观念)
目
标 3.知道重力势能的大小与参考平面的选取有关,即重力势能具有相对性,
但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。(科学思维)
新教材人教版高中物理必修第二册 8-2重力势能(第二课时) 教学课件
力F作用下物体处于静止状态。当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动过程 中
下列说法正确的是 A、弹簧的弹性势能逐渐减小
(D)
B、弹簧的弹性势能逐渐增大
F
C、弹簧的弹性势能先增大再减小
B
D、弹簧的弹性势能先减小再增大
第十七页，共二十页。
3、如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧
第十九页，共二十页。
5. 如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端与物块拴接，物块放在光滑水平面 上。现用外力缓慢拉动物块，若外力所做的功为W，则物块移动了多大的距离？
提示 外力所做的功等于弹簧弹性势能的增加。
解析 若以Ep表示弹簧最终的弹性势能，则外力所做 的
功
W E 1 kl 2
2 p
这种势能叫做弹性势能。 物体具有弹性势能的条件是发生弹性形变：
第五页，共二十页。
二、探究影响弹性势能大小的因素
1.实验设计： 2.实验方法：控制变量法(1)改变l (2)改变弹簧劲度系数k 3.实验结论：(1)与弹簧形变量l有关 (2)与弹簧劲度系数k有关 形变量l一定,弹簧的劲度系数k越大，弹性势能越大； 弹簧劲度系数k一定，弹簧的形变量ΔL越大，弹性势能也越大。
所以，弹簧的伸长量亦即物块移动的距离。 l 2W k
第十五页，共二十页。
当堂小练
1、如图，在一次“蹦极”运动中，人由高空跃下到最低点的整个过
程中，下列说法正确的是（ ） AB
A.重力对人做正功
B.人的重力势能减小了 C.“蹦极”绳对人做负功 D.“蹦极”绳的弹性势能增加了
第十六页，共二十页。
2、如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在
人教版(新教材)高中物理必修2优质课件1：8.2 重力势能
三、重力势能的相对性
1. 重力势能是相对于某一水平面而言的，被选择的水平面就是参考平面 (零势面)。通常选取地面为参考平面。h为物体所处位置到参考平面的高度。 2. 当物体处于参考平面之下，h为负值，重力势能也是负值，反之，重力 势能为正值。 3. 虽然重力势能有正、负之分，但是它是标量。 正、负只是表示它在参考平面上还是下。 4.重力势能的变化与参考平面无关。
物体运动时，重力对它做的功只跟它 的起点和终点的位置有关，与物体运 动的路径无关。 只要起点和终点的位置不变，无论物 体沿什么路径运动，重力所做的功都 相同。
二、重力势能 Ep 定义： 物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
2.定义式： Ep=mgh （h具有相对性) 3.单位： 焦耳(J) 1J=1kg·m·s-2·m=1N·m 4.量性： 标量，有正负之分，正负表示相对大小。
第八章 机械能守恒定律
2 重力势能
初中我们已经定性地学 习了重力势能，物体的 质量越大、所处的位置 越高，重力势能就越大。
设想你要从某座高楼的 第17层下到第9层，你可 以乘电梯下，也可以沿 楼梯走下。两种方式下 楼，重力对你做功是否 相等？
一、重力做功 当物体的高度发生变化时，重力做功势能发生变化： 物体下降时重力做正功，势能减小 物体举起时重力做负功，势能增大
同学们观察甲、乙两 图，小球从A到B(B'） 的过程
甲：一个质量为m的物体，从与地面高度为h1的位 置A，竖直向下运动到高度为h2的位置B，这个过 程中重力做的功是 W=mgΔh=mgh1-mgh2
乙：质量为m的物体仍然从上向下运动， 高度由h1降为h2，但这次不是沿竖直方向， 而是沿着一个斜面向下运动到B'。物体沿 斜面运动的距离是l，在这一过程中重力做 的功是 W=mglcosθ=mgΔh=mgh1-mgh2
新人教版物理必修二重力势能2课件
个过程中，小球的重力对小球做了多少功？
参考面 h/m EP/J △EP:A→D/J WG:A→D/J
A
00
－35
35
B
15
－35
35
1m
A B
C
4 20
－35
35
3m
D
7 35
－35
35
C 结论3：重力做多少正功，重力势能就减少多少。
3m
D
四、关于重力势能的理解
问题1：一栋三层高的楼房，每层的高度3m，将一个重力为5N的
请认真阅读教材，填空完成！
四、关于重力势能的理解
问题1：一栋三层高的楼房，每层的高度3m，将一个重力为5N的
小球放在三楼阳台的栏杆上，栏杆的高度是1m，求小球的重力势能。
（ g=10m/s2 ）
参考面 h/m EP/J
O
A
O
B
1m
A B
C D
3m
C
3m D
四、关于重力势能的理解
问题1：一栋三层高的楼房，每层的高度3m，将一个重力为5N的
为我们应该怎么去做？
LOGO
六、小结
1、通过本节课的学习，知识上你学到了什么？方法上学 到了什么？
2、自然的“达摩克利斯之剑”一直悬在人类的头上，作 为我们应该怎么去做？
作业1：课后1、2小题。P65说一说。 作业2：写一篇关于“重力势能”方面的小文章。
❖ 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
运动到高度是h2的位置，这个过程中重力做功是多少？
参考面 h/m EP/J △EP:A→D/J WG:A→D/J
A
00
－35
35
B
15
－35
35
1m
A B
C
4 20
－35
35
3m
D
7 35
－35
35
C 结论3：重力做多少正功，重力势能就减少多少。
3m
D
四、关于重力势能的理解
问题1：一栋三层高的楼房，每层的高度3m，将一个重力为5N的
请认真阅读教材，填空完成！
四、关于重力势能的理解
问题1：一栋三层高的楼房，每层的高度3m，将一个重力为5N的
小球放在三楼阳台的栏杆上，栏杆的高度是1m，求小球的重力势能。
（ g=10m/s2 ）
参考面 h/m EP/J
O
A
O
B
1m
A B
C D
3m
C
3m D
四、关于重力势能的理解
问题1：一栋三层高的楼房，每层的高度3m，将一个重力为5N的
为我们应该怎么去做？
LOGO
六、小结
1、通过本节课的学习，知识上你学到了什么？方法上学 到了什么？
2、自然的“达摩克利斯之剑”一直悬在人类的头上，作 为我们应该怎么去做？
作业1：课后1、2小题。P65说一说。 作业2：写一篇关于“重力势能”方面的小文章。
❖ 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
运动到高度是h2的位置，这个过程中重力做功是多少？
高一人教物理必修第二册课件第8章2重力势能
Ep1<Ep2。
(×)
(4)重力做功WG＝－20 J时，物体的重力势能减小20 J。
(×)
(5)物体由高处到低处，重力一定做正功，重力势能一定减少。
()
√பைடு நூலகம்
(6)弹簧的长度越长，弹性势能一定越大。
(×)
返回导航
第八章 机械能守恒定律
物理（必修·第二册 RJ）
『选一选』
(多选)2020年5月27日，我国珠峰高程测量登山队成功登顶，完成对
(2)选择离地面高度h处为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多 少？夯锤在h高处重力势能是多少？
返回导航
第八章 机械能守恒定律
物理（必修·第二册 RJ）
2．如图所示，幼儿园小朋友们正在玩滑梯： (1)小朋友从最高点滑落到地面的过程中重力做正功还是负功？重力 势能是增加还是减少？ (2)小朋友从地面爬上滑梯最高点的过程中重力做正功还是负功？重 力势能是增加还是减少？
珠穆朗玛峰的高程测量的前期工作。如图所示，某队员沿珠峰向上登顶
的过程中，则该队员
( AB )
A．克服重力做功
B．重力势能增加
C．重力做正功
D．重力势能减小
返回导航
第八章 机械能守恒定律
物理（必修·第二册 RJ）
解析：在竖直方向上该队员的位移向上，而重力方向竖直向下，故 重力做负功，即克服重力做功，A正确C错误；重力做负功，则重力势能 增加，故B正确D错误。
返回导航
第八章 机械能守恒定律
物理（必修·第二册 RJ）
返回导航
第八章 机械能守恒定律
物理（必修·第二册 RJ）
提示：1．(1)0 mgh (2)－mgh 0 2．(1)小朋友沿滑梯滑下的过程中重力做正功，重力势能减少。 (2)小朋友从地面爬上滑梯最高点的过程中重力做负功，重力势能增 加。
人教版高一物理 必修 第二册 第八章：8.2《重力势能》(共21张PPT)
WG = Ep1 - Ep2
物体 上升
物体 下降
重力做功WG (正、负）
负
正
重力势能EP （增加、减少）
增加
重力做功和重力势 能变化的关系
物体克服重力做 的功等于重力势 能的增加
减少
重力做的功等于重 力势能的减少
14 优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版（ 2019） 高一物 理 必修 第二册 第八章：8.2《重力势能》(共21张PPT )
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版（ 2019） 高一物 理 必修 第二册 第八章：8.2《重力势能》(共21张PPT )
重力势能的表达式 Ep = mgh
m — 物体的质量，单位：千克（kg）
g — 重力加速度，单位：米／秒2（m／s2）
h —物体的高度，单位：米（m） Ep — 物体的重力势能，单位：焦（J）
解: 小球下落高度为5m
WG mgh
5 J
J 重力做功与路径无关
EP EP2 EP1
mgh2 mgh1
5 9.8 0 5 9.8 5
245J
15 优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版（ 2019） 高一物 理 必修 第二册 第八章：8.2《重力势能》(共21张PPT )
1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正 确的是： ABD A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一 定减少； B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定 增加； C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确 定的值； D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版（ 2019） 高一物 理 必修 第二册 第八章：8.2《重力势能》(共21张PPT )
物体 上升
物体 下降
重力做功WG (正、负）
负
正
重力势能EP （增加、减少）
增加
重力做功和重力势 能变化的关系
物体克服重力做 的功等于重力势 能的增加
减少
重力做的功等于重 力势能的减少
14 优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版（ 2019） 高一物 理 必修 第二册 第八章：8.2《重力势能》(共21张PPT )
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版（ 2019） 高一物 理 必修 第二册 第八章：8.2《重力势能》(共21张PPT )
重力势能的表达式 Ep = mgh
m — 物体的质量，单位：千克（kg）
g — 重力加速度，单位：米／秒2（m／s2）
h —物体的高度，单位：米（m） Ep — 物体的重力势能，单位：焦（J）
解: 小球下落高度为5m
WG mgh
5 J
J 重力做功与路径无关
EP EP2 EP1
mgh2 mgh1
5 9.8 0 5 9.8 5
245J
15 优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版（ 2019） 高一物 理 必修 第二册 第八章：8.2《重力势能》(共21张PPT )
1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正 确的是： ABD A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一 定减少； B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定 增加； C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确 定的值； D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版（ 2019） 高一物 理 必修 第二册 第八章：8.2《重力势能》(共21张PPT )
高中物理必修二课件-7.4重力势能8-人教版
力势能 力势能 做功 势能变化
A h1
桌面 6J
-4J 10J
-10J
地面 10J
0
10J
-10J
h2 B
选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
高一物理备课组
倘若没有地球，就谈不上重力。所以， 严格说来，重力势能是地球与物体所组成的这 个“系统”所共有的，而不是地球上的物体单 独具有的。
平常所说的“物体”的重力势能，只 是一种习惯简化的说法。
重力势能 重力做功
导学一、重力做的功
【例1】
高一物理备课组
WG = mgh1 - mgh2
高一物理备课组
1. 重力做功的特点：重力做的功只 跟它的起点和终点的位置（初末位置 的高度差）有关，而跟物体运动的路 径无关。
2、表达式：WG = mgh1 - mgh2
初态和末态的表达式均为“mgh”，可见 “mgh”是一个具有特殊意义的物理量。
高一物理备课组
气 势 磅 礴 的 三 峡 大 坝
三峡大坝横跨2309m，坝高185m，其1820万千瓦 时的装机容量为世界第一，847亿千瓦时的年发电量 居世界第二。想一想三峡大坝为何修建得那么高？电 是哪来的？
高一物理备课组
这是因为物体一旦处在一定高度时，就具 有了一定的能量。而当它从所处的的高处落 下时，这些能量就会以做功的方式释放出。
高一物理备课组
练习：质量为50kg人沿着长150m,倾角为30°
的坡路走上土丘，重力做的功为 -375J0,他0 的重 力势能 （选填增“加增加”或者“减小”）了 J。（g取103m75/s0²）0
300
高一物理备课组
一、重力做功的特点：只与初末位置高度差有关， 与路径无关 WG mgh1 mgh2
A h1
桌面 6J
-4J 10J
-10J
地面 10J
0
10J
-10J
h2 B
选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
高一物理备课组
倘若没有地球，就谈不上重力。所以， 严格说来，重力势能是地球与物体所组成的这 个“系统”所共有的，而不是地球上的物体单 独具有的。
平常所说的“物体”的重力势能，只 是一种习惯简化的说法。
重力势能 重力做功
导学一、重力做的功
【例1】
高一物理备课组
WG = mgh1 - mgh2
高一物理备课组
1. 重力做功的特点：重力做的功只 跟它的起点和终点的位置（初末位置 的高度差）有关，而跟物体运动的路 径无关。
2、表达式：WG = mgh1 - mgh2
初态和末态的表达式均为“mgh”，可见 “mgh”是一个具有特殊意义的物理量。
高一物理备课组
气 势 磅 礴 的 三 峡 大 坝
三峡大坝横跨2309m，坝高185m，其1820万千瓦 时的装机容量为世界第一，847亿千瓦时的年发电量 居世界第二。想一想三峡大坝为何修建得那么高？电 是哪来的？
高一物理备课组
这是因为物体一旦处在一定高度时，就具 有了一定的能量。而当它从所处的的高处落 下时，这些能量就会以做功的方式释放出。
高一物理备课组
练习：质量为50kg人沿着长150m,倾角为30°
的坡路走上土丘，重力做的功为 -375J0,他0 的重 力势能 （选填增“加增加”或者“减小”）了 J。（g取103m75/s0²）0
300
高一物理备课组
一、重力做功的特点：只与初末位置高度差有关， 与路径无关 WG mgh1 mgh2
2021-高中物理人教版必修第二册课件：第八章 第2节重力势能
第2节重力势能标1. 知道重力做功与运动的路径无关。
2. 理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算。
3. 知道重力势能具有相对性，理解重力做功与重力势能变化的关系。
4. 知道探究弹性势能表达式的思路．5. 理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因素．(重点)一、重力做功特点请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功第一种情况重力做的功：ꢃℎ=ꢃℎꢃℎꢃꢃ＝－12第二种情况重力做的功：ꢃꢃꢃꢃꢃꢃꢃꢃꢃꢃ(ꢃꢃꢃꢃ···第三种情况重力做的功：ℎꢃΔℎℎꢃℎΔℎ···)Δℎ＝ꢃ＝＝ꢃ＋－＝ꢃ＋＋ꢃ＋1ꢃ12ꢃ2ꢃ12ꢃꢃꢃ结论：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关（只跟它的初末位置的高度差有关），而跟物体运动的路径无关。
ꢃꢃ＝ꢃ－ꢃꢃꢃ二、重力势能1、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积E P＝mgh2、重力势能是标量，单位是焦耳（J）m m m’mh hh’质量相同时，高度越高，重力势能越大高度相同时，质量越大，重力势能越大3、重力做功和重力势能变化的关系：W＝mgh－mghG12重力做的功末态的重力势能初态的重力势能W＝E－EG p1p2三、重力势能的相对性E p A =2mghE =0 hhhp A E p A =-mgh h h h h h hAA BA E pB =-3mgh E =0 E p B =-2mgh p B B B 1.为了比较势能的大小我们通常选一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力是负数。
2.参考面的选取不影响重力势能的变化：E －E ＝-2mghp B p A说明：1、参考面（0势能面）的选取是任意的。
2、选不同的参考面,物体的重力势能各不相同(相对）,但对重力势能的变化没有影响（绝对）。
3、通常选地面为参考面。