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高中物理重力势能课件

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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。

8.2重力势能—【新教材】人教版高中物理必修第二册课件

8.2重力势能—【新教材】人教版高中物理必修第二册课件

重力做功： 松开手，木块竖直向上飞起直到最高点。
松开手，木块竖直向上飞起直到最高点。 物体运动是，重力对它做的功只跟它的起点和
甲图中质量为m的小球从A运动到B,重力做功：
2、怎样求解变力做功？
W ＝mg ∆ h＝mgh －mgh 质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。
3、单位：焦耳(J)（国际单位制）
总结：重力做功的特点
物体运动是，重力对它做的功只跟它的起点和 终点的位置有关，而跟物体的运动的路径无关。
物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘 积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。
二、重力势能
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。
2、表达式 Ep = mgh
3、单位：焦耳(J)（国际单位制） 4、重力势能是标量
思考与讨论：
质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。 物体运动是，重力对它做的功只跟它的起点和 甲图中质量为m的小球从A运动到B,重力做功： 乙图中质量为m的小球从A运动到B‘,重力做功：
若重力做的功与路径有关， C．hA<hB，则可能有WA=WB
拉长或压缩的弹簧、卷紧的发条、拉开的弓、正在击球的网球拍、撑竿跳高运动员手中弯曲的竿(图8. D．mg（h1+h2）
三、重力势能的相对性
重力势能具有相对性，为了比较势能的大小，应 选同一个参考面，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。
质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。
度为g，若选操作台面为零势能面，则工件的重力势能为（ ） 3、单位：焦耳(J)（国际单位制）

高中物理【重力势能】教学优秀课件

高中物理【重力势能】教学优秀课件

小
答案 D
解析 物体的重力势能Ep=mgh取决于重力和物体所处的高度,质量大的物
体所处的高度可能较小,位置高的物体的重力可能较小,因此它们的重力势
能可能较小,选项A、B错误,D正确;参考平面不选水平地面时,地面上物体
的重力势能Ep≠0,选项C错误。
3.质量为20 kg的铁板、厚度不计,平放在二楼的地面上。二楼地面与楼外
32
规律方法 链条(绳索)模型
1.建模背景:柔软链条(绳索)在运动过程中形体会发生变化,重心也就会发
生变化,从而给计算带来障碍,因此如何确定重心位置是解决含有链条(绳
索)问题的关键。
2.模型特点
(1)粗细均匀、质量分布均匀的长直链条(绳索),其重心在长度的一半处。
(2)柔软链条(绳索)不以直线状(如折线状)放置时,应分段求重力势能再求
(3)重力做功有什么特点?
要点提示 (1)甲中WG=mgh=mgh1-mgh2,乙中WG'=mglcos θ=mgh=mgh1-
mgh2。
(2)把整个路径AB分成许多很短的间隔AA1、A1A2、……,由于每一段都很
小,每一小段都可以近似地看作一段倾斜的直线,设每段小斜线的高度差分
别为Δh1、Δh2、……,则物体通过每小段斜线时重力做的功分别为mgΔh1、
程中,忽略空气阻力,下列说法正确的是(
A.小球的重力做了15 J的功
B.拉力F对小球做了15 J的功
C.小球的重力势能增加了15 J
D.合力对小球做的功是15 J
)
答案 BC
解析 小球上升,重力做负功,WG=-mgh=-5×3 J=-15 J,选项A错误;因为小球
地面的高度差约为3 m,g取10 m/s2。这块铁板相对二楼地面和楼外地面的

人教版高中物理必修第二册 第8章 第2节 重力势能(课件)

人教版高中物理必修第二册 第8章 第2节 重力势能(课件)

环节一：通过研究重力做功的特点来探究重力 势能的表达式
分析丙情境时，可以利用微元法的思想，把曲面看成由很多段 小斜面组成，利用乙情境的结论可以得出，重力做功仍然只由始、 末位置的高度差决定。
重力做功的特点：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。
环节一：通过研究重力做功的特点来探究重力 势能的表达式
弹性势能的表达式是怎样的？
环节四：通过研究弹簧弹力做功的特点来探究 弹性势能的表达式
(1)利用弹力随物块运动的位移变化的F-x图像，利 用图像与x轴所围图形的面积来求弹力的功(如图所示)。
路径①：W12＝﹣12(kx1＋kx2)(x2﹣x1)＝12kx12﹣12kx22。 路径②：W13＝﹣12(kx1＋kx3)(x3﹣x1)＝12kx12﹣12kx32， W32＝12(kx2＋kx3)(x3﹣x2)＝12kx32﹣12kx22， W12＝W13＋W32＝12kx12﹣12kx22。 (2)弹簧弹力做功与路径无关，只与始、末位置有关。猜测弹性势能的表
当物块由x1向x2运动时，弹力做负功，而弹性势能是增大的， 即W弹＜0，ΔEp弹＞0；而当物块由x3向x2运动时，弹力做正功，而弹 性势能是减小的，即W弹＞0，ΔEp弹＜0。同理，弹簧处于压缩状态 时也有同样的规律。
环节四：通过研究弹簧弹力做功的特点来探究 弹性势能的表达式
无论是重力势能还是弹性势能，我们都是通过研究相应力做功 的特点来定义势能的，只有当力做功与路径无关，只与始、末位置 有关时，才能定义相应的势能。
因此，把“12kx2”定义为弹性势能点来探究 弹性势能的表达式
弹力做功与弹性势能的变化量之间有什么关系？
互为相反数。W12＝12kx12﹣12kx22，ΔEp＝12kx22﹣12kx12，所以 W弹＝﹣ΔEp弹。

高中物理新教材《重力势能》课件

高中物理新教材《重力势能》课件

01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
提示
想一想 1.滑雪运动员从雪山高处高速滑下，运动员的重力做了正功还是负功？ 其重力势能增大了还是减小了？当冲上另一个高坡时会怎样？
提示：运动员从高处滑下，位移向下，重力做了正功，由于高度降低， 其重力势能减小；当运动员冲上另一个高坡时，重力做负功，重力势能增大。
。
②重力做正功，重力势能 □13 减少 ；重力做负功，重力势能 □14 增加 。
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
01课前自主学习
02课堂探究评价
03课后课时作业
3．重力势能的相对性
(1)参考平面：物体的重力势能总是相对于某一 □17 水平面 来说的，这个 □18 水平面 叫作参考平面。在参考平面上，物体的重力势能取为 □19 0 。
03课后课时作业
01课前自主学习
1.重力做的功
(1)表达式
WG＝ □01 mgΔh
＝ □02 mgh1－mgh2 ，其中 Δh 表示物体起点和终点
的高度差，h1、h2 分别表示物体起点和终点的高度。
(2)正负
物体下降时重力做 □03 正 功；物体被举高时重力做 □04 负 功。
(3)特点
物体运动时，重力对它做的功只跟它的 □05 起点 和 有关，而跟物体运动的 □07 路径 无关。
重力势能
1．知道重力做功与路径无关。 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．掌握重力做功与重力势能变化的关系，理解重力势能的相对性。 4．理解弹性势能的概念，掌握弹力做功与弹性势能变化的关系。 5．知道弹簧的弹性势能的大小跟弹簧劲度系数和形变量的关系。
01课前自主学习

[人教版]教材高中物理《重力势能》PPT全文课件

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甲 物体竖直 向下运动
乙 物体沿斜 面向下运动
丙 物体沿曲 面向下运动
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1.物体从位置A竖直向下运动到位置B,如图甲所示,重力做 功是多少? 答案:从A→B,重力做功为WG=mgΔh=mgh1-mgh2.
知识点一 重力做的功 1.小朋友们正在兴高采烈地玩滑梯,如图所示.请思考以下问题:
小明分别沿不同的路径从滑梯上端滑到 下端,重力做的功是否相同?重力做功是 多少?已知小明的质量为m力做功W=mgh.
2.重力做功的特点. 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.
知识点二 重力势能
1. 一个物体能够对外做功,就说这个物体具有能量.小球从离 地面一定高度处落下,砸在地面上留下一个小坑,这说明什么? 答案:说明位于高处的物体具有能量. 2.质量相同的小球从不同高度处由静止落下,在相同的地 面上留下的小坑的深浅一样吗?质量不同的小球从同一高 度处由静止落下,在相同的地面上留下的小坑的深浅一样 吗?这个能量与哪些因素有关呢? 答案:质量相同时,高度越高,砸在地面上留下的小坑越深,说 明小球具有的能量越大;高度相同时,小球质量越大,砸在地 面上留下的小坑越深,说明小球具有的能量越大.这个能量与 高度和物体的重力有关,这个能量就是重力势能.
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探究一 重力做的功与重力势能 问题情境
质量为m的物体,从距离地面高度为h1的位置A,分别沿 不同的路径,运动到距离地面高度为h2的位置,如图所示.
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高中物理人教版必修二 第七章 第四节 重力势能

高中物理人教版必修二 第七章 第四节 重力势能

重力做的功
假设这个物体沿任一路径由高度是 的起点A，运动到高度是 的终点B， 如图所示
我们把整个路径分成许多很短的间隔
由于每一段都很小，因而都可以近似地看做一 段倾斜的直线。设每段小斜线的高度差分别是
重力做的功
假设这个物体沿任一路径由高度是 的起点A，运动到高度是 的终点B， 如图所示
则物体通过每段小斜线时重力做的功分别为
物体通过整个路径时重力做的功，等于重力 在每小段上所做的功的代数和，即
重力做的功
重力做功的大小等于物重跟起点高度的乘积
终点高度的乘积
两者之差
与物重跟
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
重力势能的表它随着高度的增加而增加、 随着质量的增加而增加 恰与势能的基本特征一致
同一物体，所处的位置越高，其重力势能就越大
物体质量越大，所处的位置越高，其重力势能就越大 重力势能的表达式应该符合这些特征
另一方面，当物体的高度发生变化时，重力要做功
重力做的功
篮球进篮之后的过程
杠铃被举高的过程
物体下降时重力做正功
物体被举高时重力做负功
因此，认识重力势能不应脱离对重力做功的研究
重力做的功
重力势能
教学目标
认识重力做功与路径无关的特点 理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算 理解重力做功与重力势能的变化的关系 知道重力势能具有相对性 知道重力势能是物体和地球系统所共有的
教学重点
重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系
教学难点
重力势能的系统性和相对性
山体滑坡是一种地质灾害 我们说它的危害很大 为什么？
重力势能
定义： 地球上的物体具有的和它的高度有关的能量，叫做重力势能

高中物理课件-重力势能

高中物理课件-重力势能
重庆市第一中学
Chongqing NO.1 middle school
李忠相
实 例
哪些力做功
势能是否变化
A
h1
θ
B
h2
物体下降，重力做正功，重力势能减小
与物体运动形式、其他受力做功均无关
A
例：在高为h1 = 0.8 m 的课桌上有一叠厚为 h2 = 0.6 m的书，书上 放一质量为m = 0.5 kg 的小球，求小球的重 力势能。(g取10m/s2) h2
B
h1
C
参考 平面 A平面 B平面
在A 面 的重力 势能 0 0.3J
在B面 的重力 势能 -0.3J 0
在C面 的重力 势能 -0.7J -0.4J
从A面到C面 重力势 重力做 能的变 的功 化 -0.7J 0.7J -0.7J 0.7J
从C面到B面 重力势 重力做 能的变 的功 化 0.4J -0.4J 0.4J -0.4J
在B面 的重力 势能 -0.3J 0
在C面 的重力 势能 -0.7J -0.4J
从A面到C面 重力势 重力做 能的变 的功 化 -0.7J 0.7J -0.7J 0.7J
从C面到B面 重力势 重力做 能的变 的功 化 0.4J -0.4J 0.4J -0.4J
C平面
0.7J
0.4J
0
-0.7J
0.7J
0.4J
-0.4J
A
h2
B
h1
C
达 摩 克 利 斯 之 剑
C平面
0.7J
0.4J
0
-0.7J
0.7J
0.4J
-0.4J
A
例：在高为h1 = 0.8 m 的课桌上有一叠厚为 h2 = 0.6 m的书，书上 放一质量为m = 0.5 kg 的小球，求小球的重 力势能。(g取10m/s2) h2

人教版高中物理必修二课件：第七章机械能守恒定律 4 重力势能

人教版高中物理必修二课件：第七章机械能守恒定律 4 重力势能

D．无法判断
图7－4－5
[答案] A
[解析] 取桌面为零势能 面，则Ep1＝0，物体乙 在桌面以下，Ep2<0，故 Ep1>Ep2，故A项正确．
自我检测
3．(对重力势能相对性的理解)(多选)下列说法正确的是( ) A．力很大，位移也很大，这个力做的功可能为零 B．一对作用力与反作用力对相互作用的系统做功之和一定为 零 C．静摩擦力对物体一定不做功，滑动摩擦力对物体一定做负 功 D．重力势能与参考面的选择有关，重力势能的变化量与参考 面的选择无关
学习互动
例2 如图7－4－2所示，桌面高为h，质量为m的小
球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，重力加
速度为g.假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地
面上时，它的重力势能为
()
A．mgh
B．mgH
C．mg(h＋H) D．－mgh
图7－4－2
[答案] D
[解析] 据题意知，已选定桌 面为参考平面，则小球在最 高点时的高度为H，小球在 桌面处的高度为零，小球在 地面时的高度为－h，所以 小球落到地面上时，它的重 力势能为Ep＝－mgh.
学习互动
例3 (多选)如图7－4－3所示，一个物
体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑
到同一水平面
上的B点与C点，
则下列说法中
正确的是( )
图7－4－3
A．沿AB面重力做功多
B．沿两个面重力做的功相同
C．沿AB面减少的重力势能多
D．沿两个面减少的重力势能相同
[答案] BD [解析] 对于同一物体，重力做功只与初、 末位置的高度差有关，选项A错误，选项 B正确；重力做的功等于重力势能变化量 的负值，选项C错误，选项D正确． [点评] 功是能量转化的量度，重力做功 与重力势能变化量之间的关系要熟记，正 确理解它们之间的关系对以后的学习是有 帮助的．

重力势能(课件)-高中物理(人教版2019必修第二册)

重力势能(课件)-高中物理(人教版2019必修第二册)

高度h
重力势能EP
h > 0 Ep > 0
0
0
h < 0 Ep < 0
零势能面
参考平面
EPA= 5J：表示比0势能面多5J EPB=-5J：表示比0势能面少5J
哪一点的重力势能大?
珠穆朗玛峰海拔高度8844.43米
死海的海拔高度- 415米
EPA=2mgh
参考面
h
A
参考面
h
h
参考面
EPA= -mgh EPA= 0
小试牛刀
8、如图所示，质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。现用水平向左的 力F拉动轻绳的中点O，使物体静止于图示位置，此时力F的大小小于mg。 若保持力F的大小不变，沿顺时针方向缓慢转动力F到竖直向上的过程中，
01
重力做功
想一想
问：小明从1楼到3楼，哪种方 式他的重力做功最少？
1.探究重力做功的特点
物体竖直下落
A
物体沿斜线运动
A
θ
L
物体沿曲线运动
A
Δh
h1
B
竖直下落
B
B
沿斜线运动
沿曲线运动
h2
物体竖直下落 从 A 到 B
Aபைடு நூலகம்
G
Δh h1
B h2
WG=mgΔh
=mg(h1－h2) =mgh1－mgh2
05
典例分析
小试牛刀
1.关于重力势能的几种理解，正确的是（ BC ） A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功 B.相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研 究有关重力势能的问题 C.在同一高度将物体不论向何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相同，则 落地时减少的重力势能必相等 D.放在地面的物体，它的重力势能一定等于零
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二、重力势能
2、重力做功与重力势能的变化量的关系 （1）重力势能的变化量
A
某物体由A下落到B，选地面为参考平 面若某物体在A点重力势能为10J，在 B点重力势能为3J，那么物体重力势 能的变化量如何计算？结果是多少？ ΔEp= Ep2 -Ep1=-7J （2） WG 和ΔEp的关系
h1
B
h2
WG = mgh1-mgh2
（1）同一课本从不同高度下落到自 己手上，感觉如何？ （2）不同质量的课本从同一高度 下落到自己手上，感觉如何？
探究结论：
1、与高度有关 2、与质量（或重力）有关
二、重力势能
1、重力势能的基本概念
（1）定义：重力势能是由于物体被举 高而具有的能量，在数值上等于它所 受重力与所处高度的乘积。Ep=mgh （2）单位：国际单位制中，焦耳(J)。 1J=1N· m (3) 标量：有正负，参考面以上为正 值，参考面以下为负值，参考面可任 意选取,一般选地面为参考平面。
小
结
巩固练习
3. 物体在运动过程中，克服重力做功为 50J，则： A、重力做功为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50J； D、重力做了50J的负功。
4.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。
探究结论 （1）重力做正功，重力势能
减少.重力做负功，重力势能增加 （2） WG =-ΔEp,与物体的运动路径和 运动状态无关，与物体受不受其他力以 及其他力做不做功、做功多少均无关系。
思考：重力势能为零的物体是不是 就没有重力势能？
讨论3 质量0.5kg的小球，从桌面以
上的h1=1.2m的A点落到B点，B点离地 高h2=0.8m．请按要求填写下表 (g=10m/s2) ．比较你得到的数据， 能得出什么结论？
重力势能
质量为m的物体按以下三种路径从距地面高
讨论1
一、重力做功
h1位置下落至距地面高h2位置处，重力做了 多少功？请总结重力做功的特点。 竖直下落 沿斜线运动 沿曲线运动
m
A
m A
θ
A
h1
B
h11 h

C
h2
h2
结论
WG=mg(h1-h2)=mgh1-mgh2
重力做功的特点：
5.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、相对于不同的参考平面，物体具有不同数 值的重力势能，但这并不影响研究有关重 力势能的问题 C、在同一高度将物体不论向何方向抛出，只 要抛出时的初速度大小相同，则落地时减 少的重力势能必相等 D、放在地面的物体，它的重力势能一定等于零
若以5m/s2匀减速下降10m呢？
以5m/s2匀减速上升（1）WF=5.0×104J
（2）WG=-1.0×105J （3）重力势能增加， ΔEp= 1.0×105J （4） WG=-ΔEp
以5m/s2匀减速下降（1）WF=-1.5×105J
（2）WG=1.0×105J （3）重力势能减小，ΔEp= -1.0×105J （4） WG=- ΔEp 讨论2 由上面数据能得到什么结论？
参考 平面 小球在 小球在 A点重 B点重 力势能 力势能 由A到B 小球重 力做功
由A到B小 球重力势 能的变化
桌面
地面
6J 10J
-4J 0J
10J 10J
-10J -10J
二、重力势能
3、重力势能的相对性
探究结论
（1）重力势能具有相对性。选取
不同的参考平面,某一位置物体的 重力势能的数值不同。
（2）对一个确定的过程，WG和△EP
与参考平面的选择无关
重力势能的系统性

重力势能是物体和地球所组成的整个系统 的
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。EP=mgh 标量 1、重力做功与重力势能变化的关系： WG=mgh1－mgh2 重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加 2、重力势能的相对性，正负表示大小。 一般不加说明是以地面或题目中的最低点所 在的平面作为参考平面。 3、重力势能的系统性
WG =Ep1 - Ep2 WG =-ΔEp
小试身手3 起重机以5m/s2的加速度将质
量为1t物体匀减速地沿竖直方 向提升高度10m， （1）钢索拉力对物体做功为多少？ （2）物体重力做功为多少？ （3）物体的重力势能如何变化？用重力 势能变化量的表达式求变化量是多少？ (4)重力做功与重力势能变化是何关系？
重力所做的功只跟初位置和
末位置的高度差有关，与物 体运动的路径无关。
小试身手1
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)
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探究小实验：用自己的课本同桌合作做实验：