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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,4,重力势能,第七章 机械能守恒定律,4重力势能第七章 机械能守恒定律,1,2002,年月日上午,俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩,造成至少人失踪。,雪崩,2,(一)实例展示 初步感知,2002年月日上午,俄罗斯高加索北奥,2,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,(一)实例展示 初步感知,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,3,用自己的课本做如下实验,根据感觉体会物体的重力势能与什么因素有关?,1,、与高度有关。位置越高,重力势能越大。,2,、与质量有关。质量越大,重力势能越大。,(,1,)同一课本从不同高度下落到自己手上,感觉,(,2,)不同质量的课本从同一高度下落到自己手上,感觉,结论:,(二)亲身体验 加深认识,做一做,用自己的课本做如下实验,根据感觉体会物体,4,h,思考与讨论:,如图,质量为,m,的小球从高为,h,1,的初位置沿三种不同的路径运动到高为,h,2,的末位置。,请,计算三种情况下重力做的功分别是多少?根据计算结果你能总结出重力做功的特点吗?,探究一、重力做功的特点,二、理论探究 把握规律,W,1,=?,W,2,=?,W,3,=?,h思考与讨论:如图,质量为m的小球从高为h1的初位置沿三种,5,L,h,1,h,2,h,h,1,h,2,h,3,h,4,A,A,A,B,B,B,竖直下落,沿斜线运动,沿曲线运动,W,1,=mg,h,=mg,(,h,1,h,2,),=mgh,1,mgh,2,W,2,=mgLcos,=mg,h,=mg,(,h,1,h,2,),=mgh,1,mgh,2,微元法,W,3,=,Lh1h2hh1h2h3h4AAABBB竖直,6,重力做功的特点:,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。,W,G,=,mgh,1,mgh,2,表达式:,“,mgh,”,是一个具有特殊意义的物理量。,它与重力做功有关,又与重力势能的基本特征一致。,把物理量,mgh,叫做重力势能。,重力做功的特点:重力做功只跟它的起点和终点的位置有关,7,2,、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,、重力势能有无方向?,阅读课本,明确以下问题:,E,p,=,mgh,焦耳,符号为,J,无方向,是标量。,重力势能,2、表达式:1、定义:物,8,探究二、重力做功和重力势能变化的关系,二、理论探究 把握规律,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,。,判一判:,如上图,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?请完成以下填空,自主回答。,正,减少,负,增加,探究二、重力做功和重力势能变化的关系二、理论探究 把握,9,如果重力做,正功,,,W,G,0,,则,E,P1,E,P2,,,重力势能,减少,,,重力对物体做的,功等于,重力势能的,减少量。,如果重力做,负功,,,W,G,0,,则,E,P1,0,则EP1EP2,重力势能减少,10,脑筋急转弯:,人从五楼窗台上跳下来,为何平安无事?,向里跳到五楼的地板上。,算一算:,若人的质量为,50kg,五楼窗台距五楼地面的高度为,1m,,距楼外地面的高度为,16m,,,g=10m/s,2,。则:,1,、相对五楼地面,人的重力势能是多少?,2,、相对楼外地面,人的重力势能是多少,?,500,J,8000,J,脑筋急转弯:向里跳到五楼的地板上。算一算:若人的质量为50,11,阅读课本内容,“,重力势能的相对性,”,,思考并回答以下问题:,1,、什么叫参考平面?在参考平面,物体的重力势能是多少,?,2,、通常情况下,如何选取参考平面?,3,、对选定的参考平面而言,什么情况下重力势能为正值?什么情况下重力势能为负值?,探究三、重力势能的相对性,二、理论探究 把握规律,阅读课本内容“重力势能的相对性”,思考并回答以下问题,12,练一练,:,如图有一个质量,2,kg,的小球从桌面以上高,h,1,=1.2,m,的,A,点落到地面上的,B,点,桌面的高为,h,2,=0.8,m,。请按要求填写下表,(g=10m/s,2,),。,参考,平面,小球在,A,点重力势能,E,pA,小球在,B,点重力势能,E,pB,AB,下落过程小球,重力做功,W,G,AB,下落过程小球,重力势能变化,E,p,桌面,地面,24J,h,1,h,2,A,B,选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同,16J,40J,减少,40J,40J,0J,40J,减少,40J,W,G,、,E,p,与参考面的选取无关。,比较、分析表格中的数据,有何特点?,练一练:如图有一个质量2kg的小球从桌面以上,13,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?,探究,4,、重力势能的系统性,二、理论探究 把握规律,没有!,温馨提示:,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。,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,14,学习小结:,一、重力做功的特点:,与路径无关,只与起点和终点的高度差有关,二、重力势能:地球上的物体具有的与它高度有关的能量。,三、重力做功与重力势能变化的关系,重力做正功,重力势能减少,重力做负功,重力势能增加,四、重力势能的特征:相对性,系统性,这节课学到了什么?,学习小结:一、重力做功的特点:这节课学到了什么?,15,1,、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。,ABD,三、学以致用 巩固提高,1、关于重力做功和物体的重力势能,下列说法正确的是:(,16,2、物体在运动过程中,克服重力做功为50,J,,则,(),A、,重力做功为50,J;,B、,重力做功为,-50J,。,C、,物体的重力势能一定增加了50,J;,D、,物体的重力势能一定减少50,J;,BC,三、学以致用 巩固提高,2、物体在运动过程中,克服重力做功为50J,则(,17,3,、井深,8m,,井上支架高为,2m,,在支架上用一根,3m,长的绳子系住一个重,100N,的物体,则物体的重力势能是,(,以地面为参考平面,),(),A,100J,B,700J,C,100J,D,无法确定,C,三、学以致用 巩固提高,3、井深8m,井上支架高为2m,在支架上用一根3m长的绳子系,18,重力做功与路径无关,4,、,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/s,2,),解,:,小球下落高度为,5m,=5 x 9.8 x 5J,=245J,9,三、学以致用 巩固提高,重力做功与路径无关 4、一质量为5kg的小球从5m高处下落,19,欢迎指导!,欢迎指导!,20,
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