高一物理人教版必修2课件:7.4 重力势能


重力势能的系统性
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量
物体重力势能与重力有关,而重力是地球与物 体间的相互作用力,若离开了地球,就谈不上 重力,所以,重力势能是物体与地球所组成的 “系统”所共有的。
重力做功与重力势能的关系
WG mgh1 mgh2 WG Ep1 Ep 2 Ep
高度的 物体所处的高度须是相对于某一水平面所具有 相对性 的高度,相对不同的水平面则具有不同的高度
重力势能是一个相对量 它的数值与参考平面的选择相关 零势面 人为规定 在参考平面上方,重力势能是正值; 在参考平面下方,重力势能是负值。
变化的高度 变化的 重力势能的变化量是绝对的, 是绝对的 与零势面无关 绝对性
第七章 机械能守恒定律
7.4
重力势能
重力做功
物体竖直下落
A h B h2 h1
WG=mgh =mg(h1-h2) =mgh1-mgh2
重力做功
物体沿斜线运动
A θ
h h1 h2
L
C
WG=mgLcos θ =mgh =mg(h1-h2) =mgh1-mgh2
重力做功
物体沿曲线运动
A △h 1 △ h2 △ h L 3 h △h4 C h2
例题—重力势能的计算
在水平地面上平铺n块砖,每块砖的质量为m,厚 度为h,若将砖一块一块地竖直叠放起来,在此 过程中,重力做多少功?
重点习题
如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落, 最后到达同一水平面,则( ) A.重力对两物体做功相同 B.重力的平均功率相同 C.到达底端时重力的瞬时功率PA<PB D.到达底端时两物体的速度相同
h1
W mgh1 mgh2 mgh3 … mgh mgh 1 mgh 2
重力做功
物体 竖直下落
A mg B 类型1 B 类型2 l
物体沿 斜线运动
A θ mg B
物体沿 曲线运动
A A1 A2 A3 Δ h1 mg Δ h2 Δh Δ h3 h2 类型3
h1
WG mg h
重力 做功 初态的 重力势能 末态的 重力势能
重力做正功,重力势能减少 重力做负功,重力势能增加 重力做功等于重力势能变化量的负值
例题—重力做功
如图所示,质量为m的小球从高为h处的斜面上 的A点滚下经过水平面BC后,再滚上另一斜面, 当它到达h/4的D点时,速度为0,在这个过程中 ,重力做功为( ) A. mgh B. 3mgh 4 4
重力势能的增加量等于物体克服重力做的功
例题—重力势能的计算
质量为m的均匀链条长为L,开始放在光滑的水平 桌面上,有1/4的长度悬在桌边缘,松手后链条滑离 桌面,问,从开始到链条刚好滑离桌面过程中重力 势能变化了多少? 高度:重心到参考平面的距离
解析
取桌面为参考平面,开始时重力势能
L 1 mgL Ep1= mg× - =- , 4 32 8
重力做功特点
WG mg h mgh mgh 1 2
重力做功与路径无关
只跟始末位置的高度差Δ h有关 “mgh”是一个具有特殊意义的物理量
重力势能
物体的重力势能等于它所受的重力与所处高 度的乘积 EP=mgh 重力势能是标量,单位是焦耳(J)
ห้องสมุดไป่ตู้
思考:如何定义物体所处的高度?
重力势能
末态时重力势能
L mgL Ep2= mg×- =- , 2 2
故整个过程中重力势能变化 15 ΔEp= Ep2- Ep1=- mgL. 32
例题—重力势能的计算
如图所示,一个质量为M的物体放在水平地面上 ,物体上方安装一个长度为l、劲度系数为k的轻弹 簧,现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动,直 到物体离开地面一段距离.在这一过程中,P点的 位移(开始时弹簧处于原长)是H,物体重力势能的 增加量为多少?
m gh D.0 C.
解析:W =mg (h 1-h 2)= 3mgh .故答案为 B. 4
例题—重力势能
关于重力势能,下列说法中正确的是( ). A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也 随之确定 B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也 越大 C.一个物体的重力势能从-5J变化到-3J,重力势 能减少了 D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功
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人教高中物理必修二课件:第七章 4.重力势能

人教高中物理必修二课件:第七章 4.重力势能
C.物体的重力势能一定是 100 J
D.物体的重力势能一定增加 100 J
解析:物体克服重力做功,即重力做负功,重力势能增加,高度升
高,克服重力做多少功,重力势能就增加多少,但重力势能是相对的,
增加 100 J 的重力势能,并不代表现在的重力势能就是 100 J。故正确
选项为 B、D。
答案:BD
2.如图所示,质量为 m、长为 L 的均匀链条的一半位于光滑水平
WG=mgΔh
影响大小 重力 mg 和初、末位
重力 mg 和相对参考面的高度 h
的因素
置的高度差 Δh
概念
项目
特点
联系
重力做功
重力势能
只与初、末位置的高 与参考平面的选择有关,同一位
度差有关,与路径及参 置的物体,选择不同的参考平面,
考平面的选择无关
其重力势能的值不同
过程量
状态量
重力做功过程是重力势能改变的过程,重力做正功,重
高度。
2.重力的功也有正负之分。当物体下降时,重力做正功;反之,当
物体上升时,重力做负功,即物体克服重力做功。
3.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,而跟物体运动的路径无关。
4.重力做功的特点可以推广到任一恒力做功,即恒力做功特点
为:与具体路径无关,只与初末两个位置有关,恒力做的功等于力与沿
预习交流 2
将某一物体从同一高度以平抛、上抛、下抛三种不同的方式抛
出,从抛出到落地的过程中重力做功、重力势能的变化是否相同?
提示:重力做功与经过的路径无关,同一物体下落高度相同,三种
方式重力做功相同,由于重力做的功等于重力势能的变化,所以三种
方式下重力势能的变化也相同。

高中物理必修二课件-7.4重力势能21-人教版

高中物理必修二课件-7.4重力势能21-人教版
h1=1.2m的A点落到地面的B点,桌面高 h2=0.8m.请按要求填写下表.(g=10m/s2)
A h1
参考 小球在 小球在 下落过程 下落过程 平面 A点重 B点重 小球重力 小球重力
力势能 力势能 做功 势能变化
桌面 6J -4J
10J
-10J
h2 地面 10J
0
10J
-10J
B
(1)选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
重力做 的功
WG=EP1-EP2
初态的重力势能 末态的重力势能
五、重力势能的相对性
h EPA=2mgh
h
EPA=0
A
A
h EPA=-mgh A
h
重力势能的h变化 EPB-EPA =h -2mgh
h
EPB=0
B
h EPB=-2mgh B
h EPB=-3mgh B
五、重力势能的相对性
高度是相对的,所以重力势能也是相对的 (1)计算重力势能之前需先选定参考平面。
B
h2
WG= mg △ h
=mg(h1-h2) =mgh1-mgh2
重力做正功
物体竖直上抛 从 B 到 A
A
h h1
B
h2
WG= mg △ h
=mg(h2-h1) =mgh2-mgh1
重力做负功
三.重力势能
1.定义:物体的重力势能等于它所受重
力与所处高度的乘积。常用Ep表示。
2.表达式: Ep=mgh 3.单位:国际单位制中,焦耳(J)。
只跟起点和终点的位置(高度差)有 关,与物体运动的路径无关。
WG=mgh1-mgh2
物体沿斜面运动 从 A 到 C
A

7.4 重力势能 课件(人教版必修2)

7.4 重力势能  课件(人教版必修2)

核心要点突破
一、重力做功的特点 1.探究过程:如图7-4-1所示,质量为 的 探究过程:如图 - - 所示 质量为m的 所示, 探究过程 物体经三条不同的路径,从高度是h 物体经三条不同的路径,从高度是 1的位置 运动到高度是h 的位置. 运动到高度是 2的位置. 图7-4-1 - -
第一次物体竖直向下运动(图中路径 : 第一次物体竖直向下运动 图中路径1):重力 图中路径 所做的功W 所做的功 G=mgh=mg(h1-h2)=mgh1- = = mgh2.第二次物体沿倾斜直线向下运动 图中 第二次物体沿倾斜直线向下运动(图中 第二次物体沿倾斜直线向下运动 路径2):设倾斜直线与竖直方向成θ角 路径 :设倾斜直线与竖直方向成 角,物 体通过的距离为l,则重力所做的功W 体通过的距离为 ,则重力所做的功 G= mglcosθ=mgh=mg(h1-h2)=mgh1-mgh2. = = = 第三次物体沿任意路径向下运动(图中路径 图中路径3) 第三次物体沿任意路径向下运动 图中路径 :我们可以把整个路径分成许多很短的间隔 每一小段都可看成一段倾斜的直线, ,每一小段都可看成一段倾斜的直线,则重 力所做的功W 力所做的功 G=mg∆h1+mg∆h2+…=mgh = = =mg(h1-h2)=mgh1-mgh2.
三、重力做功与重力势能变化的关系 物体的高度变化时,重力要做功, 物体的高度变化时,重力要做功,重力势能 的改变与重力做功有关. 的改变与重力做功有关.重力势能的改变只 由重力做功引起.如图7- - ,质量为m 由重力做功引起.如图 -4-3,质量为 的物体,由A点下落到 点,A点高度为 1, 的物体, 点下落到B点 点高度为h 点下落到 点高度为 B点高度为 2.在这个过程中,重力做功 G= 点高度为h 在这个过程中, 点高度为 在这个过程中 重力做功W mgh1-mgh2=mg∆h. 图7-4-3 - -

高一物理必修2_《重力势能》参考课件

高一物理必修2_《重力势能》参考课件

练习题: 起重机以5m/s2的加速度将质量为1t的 物体匀减速地沿竖直方向提升高度10m, 则起重机钢索的拉力对物体做的功为 多少?物体克服重力做功为多少?物 体的重力势能变化了多少?
课堂训练
1、选择不同的水平面作为参考平面,物体在某一位置 的重力势能和某一过程中重力势能改变量( D ) A.都具有不同的数值 B.都具有相同的数值 C.前者具有相同的数值,后者具有不同的数值 D.前者具有不同的数值,后者具有相同的数值
WG=mgΔh 高度差
课堂练习
问题与练习参考解答
1.证明:设斜面高度为h,对应于倾角为θ1、 θ2、θ3的斜面长分别为l1、l2、l3。
由功的公式可知,在倾角为θ1的斜面,重力 与位移的夹角为(π/2-θ1),重力所做的功 为: WG=mgl1cos(π/2- θ1)=mgl1sin θ1 =mgh。 同理可证,在倾角为θ2、 θ3的斜面上,重力所做的 功都等于mgh,与斜面倾 角无关。
课堂训练
2、起重机以5m/s2的加速度将质量为1t的物体匀 减速地沿竖直方向提升高度10m,则起重机钢索 的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功 为多少?物体的重力势能变化了多少?
必须指出的是,重力势能跟重力做功密切相关, 而重力是地球与物体之间的相互作用力。也就是说, 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物体“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。
例: 如图,质量0.5kg的小球,从桌面以上h1=1.2m的 A点落到地面的B点,桌面高h2=0.8m.请按要求填写 下表.(g=10m/s2)
14四、重力势能的相Fra bibliotek性高度是相对的,所以重力势能也是相对的 计算重力势能之前需要先选定参考平面

高中物理 7.4 重力势能课件 新人教版必修2

高中物理 7.4 重力势能课件 新人教版必修2
第三十五页,共36页。
解析 由于铁球和木球的密度不同,质量相等的铁球和木 球,木球的体积较大,放在同一水平地面上时,木球的重心高, 因此,木球的重力势能大于铁球的重力势能,选项 C 正确.
答案(dáàn) C
第三十六页,共36页。
一、重力做功 1.物体的高度发生变化时,重力要做功:物体被举高时, 重力做负功,重物下降时,重力做正功. 2.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,而跟物体运动的路径无关.
第五页,共36页。
二、重力势能 1.表达式:Ep=mgh.单位:焦耳,符号 J. 2.重力势能具有相对性,只有选定参考平面后,才能具体 确定重力势能的量值,故 Ep=mgh 中的 h 是物体相对于参考平 面的高度. 3.重力势能是物体与地球所组成的物体“系统”所共有 的.
第二十页,共36页。
(2)以地面为零势能参考平面,物体的高度 h1′=(0.4+ 0.8)m=1.2 m.因而物体具有的重力势能 E′p1=mgh1′= 2×9.8×1.2 J=23.52 J.
物体落至地面时重力势能 E′p2=0. 在此过程中物体重力势能减小量 ΔE′=E′p1-E′p2= 23.52 J-0=23.52 J.
第二十四页,共36页。
解析 根据重力势能的定义式,以二楼地面为参考平面: Ep=0.
以楼外地面为参考平面: Ep=mg×h=20×10×5 J=103 J. 以二楼地面为参考平面: ΔEp=Ep2-Ep1=mgh1-0 =20×10×1 J=200 J. 以楼外地面为参考平面:
第二十五页,共36页。
第二十九页,共36页。
名师点拨 重力做功仅由重力和初、末位置的高度差决定, 与物体受到几个力的作用以及物体经历怎样的运动过程无关.

2017年高中物理人教版必修2课件:7.4 重力势能

2017年高中物理人教版必修2课件:7.4 重力势能

-3-
4.重力势能
首页
X 新知导学 INZHIDAOXUE
D答疑解惑 AYIJIEHUO
D当堂检测 ANGTANGJIANCE
填一填
练一练
二、重力势能(见课本第65页)
1.重力势能
(1)定义:物体由于被举高而具有的能量。
(2)大小:等于物体所受重力与所处高度的乘积,即Ep=mgh。 (3)单位:国际单位是焦耳,符号为J。
-6-
4.重力势能
首页
X D 新知导学 INZHIDAOXUE
答疑解惑
AYIJIEHUO
D当堂检测 ANGTANGJIANCE
探究一
探究二
问题导引 名师精讲 典例剖析
对重力势能的理解 如图所示是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验示意图, 从图中你能知道重力势能与哪些因素有关吗?
-7-
4.重力势能
探究二
问题导引 名师精讲 典例剖析
【例题1导学号61270093(多选)关于重力势能,下列说法中正确
的是( )
A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定 B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大 C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能变大了 D.在地面上的物体,它具有的重力势能不一定等于零 解析:重力势能具有相对性,参考平面的选取不同,其数值也不 同,选项A错误,D正确;物体若在参考平面下方,物体与参考平面的 距离越大,它的重力势能越小,所以选项B错误;重力势能为标量,其 “+”“-”表示重力势能的大小,-5 J应小于-3 J,选项C正确。 答案:CD
-9-
4.重力势能
探究一
探究二
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高中物理重力势能人教版必修2省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件

W W1 W2 W3
W mgh1 mgh2 mgh3
mg(h1 h2 h3 )
mgh
mgh1 mgh2 第6页
重力做功特点:
重力做功与物体运动路径无关,只 跟它起点和终点位置(高度)相关, 即重力做功数值等于重力与高度差乘 积。
WG = mgh1 - mgh2
第7页
二.重力势能 (1)物体重力势能等于它所受重力与所处
二、重力势能:地球上物体含有与它高度相关
三能、量重。力做功与重E力P 势 能mg改h变关系:
重 重力力做做负正功功,,重重力力势势能能增降低加WG EP1 EP2
四、重力势能是相正确 ,正负表示大小。 普通不加说明是以地面或题目中最低点所
在平面作为参考平面。 五、势能是系统能
第13页
练习题:起重机以5m/s2加速度将质量为
高度乘积。
Ep=mgh
(2)在国际单位制中单位:焦耳(J) (3)重力势能是标量,状态量。 (4)重力势能改变 ΔEP=mgh2-mgh1
第8页
三.重力做功与重力势能改变关系
WG EP1 EP2 EP
1.假如重力做正功,重力势能降低, 降低重力势能等于重力对物体做功。
2.假如重力做负功,重力势能增加, 增加重力势能等于物体克服重力做功。
1t物体匀减速地沿竖直方向提升高度 10m,则起重机钢索拉力对物体做功为
多少?物体克服重力做功为多少?物 体重力势能改变了多少?
第14页
h1=1.2mA点落到地面B点,桌面高h2=0.8m.请 按要求填写下表.(g=10m/s2)
A h1
参考 平面
桌面
小球在 A点重 力势能
6J
小球在 下落过程 ❖ 下落过

高中物理必修二课件-7.4 重力势能1-人教版

重力做功与重力势能的定量关系:
WG = mgh1- mgh2
1:WG>0,则mgh1>mgh2,即重力做正 功,重力势能减小;WG<0(克服重力做正 功),则mgh1<mgh2,即重力做负功,重 力势能减小。 2:重力做功等于重力势能的减少量: WG = -ΔEp
第七章 机械能守恒定律 第四节 重力势能
第七章 机械能守恒定律
第四节 重力势能
人教版 必修 2
一、与生俱来的恐惧
我们恐惧的是什么呢? 字典具有一种潜在的能量
如何研究这种潜在的能量?
二、恐惧源于未知
如何让潜在的重力势能释放出来呢?
通过力做功,功是能量变化的量度
重力势能的变化由什么力的功来量度呢 ?
寻找到重力势能所对应的力功,方可开启 定量研究重力势能的大门!
第七章 机械能守恒定律 第四节 重力势能
三、只有理性方可战胜恐惧
探究一、重力势能的变化与重力做功有关吗?
AB
猜测:
也许二者有着
某种内在联系
BC
CD
WF Wf WG EP WF Wf WG EP WF Wf WG EP
正负负
增 加
正负
0
不 变
正负 正
减 少
第七章 机械能守恒定律 第四节 重 力势能
四、重力做功的特点
WG = mgLcos θ
= =
mmgghΔ1h-
mgh2
四、重力做功的特点
WG = mgh1- mgh2
根据“功是能量变化的量度”,推测上式等号右边表 达式的物理意义?
1:重力势能表达式为:EP = mgh 2:重力的功量度的正是重力势能的变化
第七章 机械能守恒定律 第四节 重力势能

新人教版高一物理必修二课件:74 重力势能(共9张PPT)

重力势能
试计算在高为4m的位置,分别自由下落、水平抛出时重力所 做的功:
(1)自由下落到A点; (2)水平抛出到B点,A、B之间的距离是3m; (3)水平抛出到C点,A、C之间的距离是4m。
4m A
BC
A
h1
地面
h2 h3
重力势能的相对性及与重力做功的关系
参考 平面
初(A) 位置的 高度
谢谢观赏
You made my day!
我们,还在路上……
初(A)位置 的重力势能末(B) 位置的源自高度末(B)位置的 重力势能
重力所 做的功
重力势
能的改 变量
重力势
能的变 化量
h1
0
0
-h1
-mgh1
mgh1
mgh1
-mgh1
h2
h1-h2 mg(h1-h2) -h2
-mgh2
mgh1
mgh1
-mgh1
h3
h1-h3 mg(h1-h3) -h3
-mgh3
mgh1
mgh1
-mgh1
地面
h1
mgh1
0
0
mgh1
mgh1
-mgh1
•不习惯读书进修的人,常会自满于现状,觉得再没有什么事情需要学习,于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛,一只眼睛看到纸面上的话,另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月11日星期一2022/4/112022/4/112022/4/11 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/112022/4/112022/4/114/11/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献,并挑选出有意义的部分。2022/4/112022/4/11April 11, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。

高中物理必修二课件-7.4 重力势能4-人教版

2、当物体由低处向高处运动时: 重力做 负 功,重力势能 。增加
结论:重力做功与重力势能的变化关系:WG= -ΔEp
(重力做的功等于重力势能的减少)
第三环节:布置作业,巩固升华。
练一练: 质量是50kg的人沿着长L=150m、倾角为
30°的坡路匀速土丘,重力对他所做的功是多少? 他克服重力所做的功是多少?他的重力势能变化 了多少?(g取10m/s2)
一、重力做功 只与物体的初末位置有关,与物体的路径无关 二、重力势能 1、定义式:Ep mgh 2、与重力做功的关系:W Ep1 Ep2 3、相对性和系统性
起点和终点的位置的高度差有关,而跟物 体运动的路径无关。 即WG =mgh1- mgh2
重力做功只跟它的起点和终点的位置有关,而 跟物体运动的路径无关。
➢表达式: WG =mgh1-mgh2
“mgh”
知识点:重力势能
1、定义:物体的重力势能等于它所受的 重力与所处高度的乘积.
2、公式: EP=mgh 3、重力势能是标量,单位是焦耳(J)
知道重力势能的相对性和势能是系统所 共有的。
通过对不同情景下重力做功的推导过程, 体会用“理论推导”研究问题的方法。
培养学生通过推导改变能量的力所做 的功来定义能量表达式的科学思维。
重重点点
重力势能的的概 念及重力做功跟 重力势能改变的 关系
难点
重力势能的相 对性及负值的 理解
教法:讲授法、问答法 学法:小组合作法
第四环节:感悟收获课堂小结
效果分析
• 考虑到高一学生本阶段仍以感性思维为主 要思维方式的特点,特别注重像视频、音 频这样的感性教学资源,让学生往理性的 思维逐步过渡,另外,通过微小量放大法 的实验等让学生能对一些不易用肉眼观察 到的现象进行深入认识。简单易懂的实验 探究和生活中现象的科学解释,让学生能 透彻的领悟弹力产生的条件,以及方向的 判断,这样对以后的教学会有很大的帮助 。
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