人教版（2003）高中物理必修二第七章机械能守恒定律——重力势能

4重力势能 2002年９月２１日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少１００人失踪。美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为30～50米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。思考讨论 （1）打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥打进地里?（2）水力发电站为什么要修那么高的大坝？（3）在你的头顶上方相同的高度,分别用细绳悬挂一个粉笔头和7.5Kg的铅球，你的感觉有何不同？水电站思考讨论 由以上实例可以知道，物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来。重力势能物体由于处在一定的高度而具有的能量是什么能量呢？这种能量的大小与哪些因素有关呢？想一想用自己的课本做如下试验⑴同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉…⑵不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉...思考讨论 问题：阅读教材中“重力做的功”的内容，结合图7.4-1、图7.4-2、图7.4-3完成下面问题：（1）推导这几种情况下重力做的功。（2）在推导第三种情况下重力做功的过程中，你用到了什么方法？体现了一种怎么样的思想方法？（3）重力做功和物体运动路径有怎样的关系？重力做功的表达式是什么？Δh探究活动一：完成金太阳导学案主题1 θLh1h2Δh……△h1△h2△h3△h4AAABBB竖直下落沿斜线运动沿曲线运动W1=mgΔh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2W2=mgLcosθ=mgΔh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2微元法W3=探究活动一：完成金太阳导学案主题1 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。重力做功的特点：重力做功的表达式：WG=mgh1－mgh2重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中，“mgh”是一个有特殊意义的物理量探究活动一：完成金太阳导学案主题1 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、表达式：EP＝mgh3、重力势能的单位是焦耳（J）4、重力势能是标量探究活动一：完成金太阳导学案主题1 问题：如图所示,一只花盆从16楼窗台落地,已知:m=2kg,h=50m,h1=10m,g=10m/s2。根据给出数据计算填表,并从表格中总结规律,然后回答下面的问题。参考平面地面16楼3楼花盆在16楼窗台上Ep1花盆落地Ep2势能的变化Ep2-Ep1重力做的功WG=mgh(1)重力势能与零势能面的选取有关吗?(2)物体在某两点间重力势能的改变与零势能面的选取有关吗?(3)物体在某两点间重力势能的改变与重力做功有什么关系?探究活动二：完成金太阳导学案主题3 1、重力势能具有相对性(相对于不同的参考平面重力势能的大小不同),确定了参考平面,物体重力势能才有确定值2、重力势能的变化与零势能面的选取无关,具有绝对性由以上例子可以知道:探究活动二：完成金太阳导学案主题3 o3、重力势能变化与重力做功的关系由以上例子可以知道:WG＝EP1－EP2＝－ΔEp1、当物体由高处向低处运动时：重力做正功，即WG＞０，EP1＞EP2重力势能减小重力做的功等于重力势能的减少量探究活动二：完成金太阳导学案主题3 3、重力势能变化与重力做功的关系由以上例子可以知道:WG＝EP1－EP2＝－ΔEp2、当物体由低处向高处运动时：重力做负功，即WG＜０，EP1＜EP2重力势能增大物体克服重力做的功等于重力势能的增加量探究活动二：完成金太阳导学案主题3 3、重力势能变化与重力做功的关系由以上例子可以知道:WG＝EP1－EP2＝－ΔEp重力做功对应重力势能的改变，重力做了多少功就有多少重力势能发生改变。探究活动二：完成金太阳导学案主题3 想一想：重力势能跟重力做功密切相关，如果没有了重力，物体还有重力势能吗？没有！注意：严格地说，重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，平常所说的“物体”的重力势能，只是一种简化的说法。思考讨论 小结：这节课学了什么？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。1、重力做功的特点Ep=mgh2、重力势能3、重力做功和重力势能变化的关系WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp4、重力势能的相对性和系统性 关于重力势能的几种理解，正确的是（）A重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功B放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零C在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等D相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响研究有关重力势能的问题E一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，其重力势能变小了课堂训练 关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是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。课堂训练 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?(g=9.8m/s2)课堂训练 在水平地面上铺n块砖，每块砖的质量均为m，厚度均为h，如图所示．现将砖一块一块地竖直叠放起来，砖的重力势能增加多少？重力势能课堂训练 课堂训练 ThankYou!