资源简介

(共29张PPT)
2. 重力势能
重锤为什么能把水泥桩打入泥土中？
为什么圣洁漂亮的雪一旦形成雪崩，就会有如此大的破坏力？
杠铃怎么会“一砸到底”呢？
1.理解重力势能，知道重力势能的变化与重力做功的关系。
2.定性了解弹性势能。
1．理解重力势能、弹性势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。
2．理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。
3．知道重力势能的相对性和系统性。
（物理观念）
（科学思维）
（科学探究）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
走
课
堂
探究一：重力做的功与路径的关系
竖直下落
沿倾斜直线
沿任意路径运动
探究情景：质量为m的小球从高为h1的初位置沿三种不同的路径运动到高为h2的末位置。
mg
h1
h2
Δh
A
B
竖直下落
WG=mgΔh
=mg(h1－h2)
=mgh1－mgh2
问题1：三种情况下重力做的功分别是多少？
θ
L
B
沿斜线运动
h1
Δh
h2
WG=mgLcosθ
=mgΔh
=mg(h1－h2)
=mgh1－mgh2
……
Δh1
Δh2
Δh3
Δh4
A
沿曲线运动
h1
Δh
h2
W1=mgL1cosθ1=mgΔh1
WG=W1+W2+W3+…
WG=mgΔh1+ mg Δh2+ mgΔh3+…
=mg（Δh1+Δh2+Δh3+…)
=mgΔh
=mgh1－mgh2
利用微元法
mg
问题2：归纳重力做的功与路径的关系
三种情况重力做功：
【探究结论】
重力对它做的功跟物体运动的路径无关，只与初、末位置的高度差有关。
1.特点：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。
（或者说只与初、末位置的高度差有关）。
2.计算式：WG =mgΔh =mgh1-mgh2
一、重力做功
【对点训练】
沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面
向上将同一物体拉到顶端，以下说法正确的是( )
A.沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多
B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多
C.沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多
D.上述几种情况重力做的功同样多
D
“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。
它与重力做功有关,又与势能的基本特征一致。
把物理量mgh叫做重力势能。
探究二：重力做的功与重力势能变化的关系
问题： 探究“mgh”的物理意义。
2.表达式：
1.定义：
物体所受重力mg与所处高度h的乘积叫做物体的重力势能。用Ep表示。
3.单位：
4.重力势能是标量。
Ep = mgh
焦耳，符号为J
二、重力势能
【体会重力势能的大小因素】
WG＝mgh1－mgh2
WG＝Ep1－Ep2
初态的重力势能
末态的重力势能
问题：重力做的功与重力势能有什么关系呢？
【探究结论】
重力做功等于重力势能的减少量
【互动探究】具体说明重力做功和重力势能变化的关系
物体向下运动，重力做 功，重力势能 。
物体向上运动，重力做 功，重力势能 。
当物体向上或向下运动时，重力做什么功？
重力势能如何变化？
正
减少
负
增加
【探究结论】
【对点训练】
（多选）物体在运动过程中克服重力做功为50J，则 ( )
A.重力做的功为50J
B.物体的重力势能一定增加了50J
C.物体的重力势能一定减少了50J
D.重力做了50J的负功
BD
1.重力势能总是相对参考平面（重力
势能为零）来说的，重力势能具有相对性。
参考平面的选取是任意的，
通常选择地面作为参考平面。
【互动探究】如图，一物体在A点的重力势能是1J，在B点的重力势能是0J，在C点的重力势能是－2J，则物体在哪一点的重力势能最大？
2.势能的正负表示大小(比参考平面），是标量。
3.重力势能的系统性：重力势能属于物体和地球组成的系统所共有。
A
m
B
C
h1
h2
三、重力势能的相对性和系统性
A点
【总结】
选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。
重力做功和重力势能的变化与参考平面的选
择无关。
【对点训练】如图小球质量1kg，从桌面（离地高h2=1m）以上h1=2m的A点下落到地面的B点，填表：
h1
h2
A
B
参考 平面 小球在A点的重力势能 小球在B点的重力势能 下落过程小球重力做的功 下落过程小球重力势能
的减小量
桌面
地面
20J
30J
-10J
0J
30J
30J
30J
30J
绝对性
相对性
四、弹性势能
1.定义：发生弹性形变的物体各部分之间，由于弹力的相互作用而具有的势能。
2.影响弹性势能的因素：弹性形变的大小和劲度系数。
3.弹力做功与弹性势能变化的关系：弹簧弹力做正功，弹性势能减小；弹簧弹力做负功，弹性势能增加。
重力势能
重力做功：与具体路径无关，只与初末位置有关
公式：Ep=mgh
重力势能：由于位于高处而具有的能量
重力做功与重力势能的关系：W=﹣△Ep
特点：标量，相对性。
弹性势能
定义：由于发生弹性形变所具有的能量
特点：系统性，相对性
弹力做功与弹性势能的关系：W=﹣△Ep
1. 下面有关重力势能的说法中，正确的是（ ）
A.举得越高的物体，具有的重力势能越大
B.质量越大的物体，具有重力势能越大
C.物体的重力势能不可能为零
D.物体的重力势能可能小于零
D
2.如图所示，质量为50 kg的同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的五分之三，她在1 min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3 m，则她每次坐起克服重力做的功W和仰卧起坐的功率P约为（　　）
A．W=150 J，P=125 W
B．W=150 J，P=250 W
C．W=90 J， P=75 W
D．W=90 J， P=150 W
C
3.西双湖风景区内的十七孔桥（如图甲）是除水晶塔之外的又一标志性建筑，它不仅是南北两湖的分界点，更是联系东西两方景区的交通要冲，其模型可简化为图乙、已知孔桥的拱高为h，A、B两点在同一水平面上、一游客在由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．游客的重力势能先增大后减小，重力先做正功后做负功
B．游客的重力势能先减小后增大，重力先做负功后做正功
C．游客的重力势能先增大后减小，重力先做负功后做正功
D．游客在整个运动过程中重力做的总功不为零
C
4.如图是可爱的毛毛虫外出觅食的示意图，缓慢经过一边长为 L 的等边三角形山丘，已知其身长为3 L，总质量为m，如图其头部刚到达最高点，假设毛毛虫能一直贴着山丘前行，则从其头部刚到山顶到头部刚到山丘底端的过程中毛毛虫的重力势能变化量为（　 ）
A． mgL B． mgL
C． mgL D． mgL
B
5.一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落的高度低1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功 重力势能如何变化，变化了多少？(g=10m/s2)
解题关键：
（1）重力做功与路径无关。
（2）重力做功与重力势能的关系。
答案：250J 减少了250J
使人疲惫的不是远方的高山，而是鞋里的一粒沙子。
名言警句

展开更多......

收起↑