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新人教版高中物理必修2精品教学课件：重力势能

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人教版高中物理必修二第七章重力势能-ppt精品课件[]

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通常选地面作为参考平面
讨论：选取二楼地板所在位置为零势能 面，一楼地板相同小球B的重力势能又是 多少？
人教版高中物理必修二第七章第四节 重力势能 课件(共14张PPT)【PPT优秀课件】-精 美版
人教版高中物理必修二第七章第四节 重力势能 课件(共14张PPT)【PPT优秀课件】-精 美版
课堂导学：
1J＝1N·m＝1kg·m·s－2·m 3、标矢性： 重力势能是标量
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课堂导学：
4、重力做功与重力势能变化间的关系
一张凳子举过头顶……
重力势能
课堂导学：
思考：重力势能的大小与哪些因素有关系呢？ 重力势能的表达式怎样？
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课堂导学：
讨论： 如图，一个质量为m物体，从高度h1的位置，竖直向
下做运的动功到，高用度m、况重力所
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3、以下说法是否正确？如果正确，说出一种可能的实际情况；如果 不正确，说明这种说法为什么错． A．物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的 增加量不是1J B．物体受拉力作用向上匀速运动，拉力做的功是1J，但物体重力势 能的增加量不是1J C．物体运动，重力做的功是－1J，但物体重力势能的增加量不是1J D．没有摩擦时物体由A沿直线运动到B，克服重力做的功是1J，有摩 擦时物体由A沿曲线运动到B，克服重力做的功大于1J

高中物理人教版必修二教学课件《重力势能》

高中物理人教版必修二教学课件《重力势能》

1. 定义: 物体由于被举高而具有的能量 E =
p减 EpA-EpB
2. 表达式: Ep=mgh
Ep的变化量 E = E -E
p减
pA
pB
与什么有关？ m=1kg
3. 单位： 焦耳(J)
4. 标矢性： 标量，状态量。
EpA=8J A
EpA= 4J
注意: ①Ep是个相对值，先要选取参考平面。
②Ep有正负，表示大小。
放起来，那么人至少做功(
A．n(n－1)mgh
1
B. n(n－1)mgh
2
C．n(n＋1)mgh
1
D. n(n＋1)mgh
2
B
)
【典例3】如图6所示，有一质量为m、长为L的均匀金属链条，一
半长度在光滑斜面上，斜面倾角为θ，另一半长度沿竖直方向下垂
在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，以斜面顶点为重力势
）
课堂练习
【练习4】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，下列说法正确的是（
D
）
A．OA段轻绳的张力FOA逐渐变大
B．物体受到的合力增大
C．轻绳中点O的位置升高
发生形变的物体能够对外做功 , 则说此物体具有能量
原长
x
发生弹性形变的竹竿
能够对人做功
F弹
发生弹性形变的弹簧
能够对球做功
三、弹性势能(elastic potential energe)
1.定义: 发生弹性形变的物体拥有的一种势能
①势能由相互作用的两物体共同拥有。

人教版高中物理必修二 第七章第4节 重力势能 课件(共14张PPT)

人教版高中物理必修二 第七章第4节 重力势能 课件(共14张PPT)

h2=3m h1=1m
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重力势能的相对性
参考面上方， h为正，Ep为正值
对选定的参考面
参考面下方， h为负， Ep为负值
零势能面
零势能面的选取是任意的，可根据问题研 究的方便而定，一般选地面为零势能面。
（2）对一个确定的过程，重力做功和重力势能变化与 参考面的选择无关。
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的A点下落到地面下方距桌面h2=0.8m的B点。(g=10m/s²)
A h1 h2
B
零势 能面
小球在A 小球在B
处的重 处的重 力势能 力势能
整个过程 整个过程中重
中重力做 力势能的变化
功
（增加或减少）
桌 面
6J - 4J
10J
减少10J
地 面
0
10J 减少10J
（1）选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同。
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思考与讨论2： 你认为小球的高度是多少？ (已知桌面距地面1m，桌面距天花板3m)
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新人教版物理 必修2 7.4重力势能-课件(人教必修2) (共30张PPT)

新人教版物理 必修2 7.4重力势能-课件(人教必修2) (共30张PPT)

解析：重力做功只与物体初、末位置的高度差有关，与其 运动路径、运动方式均无关，故D正确。 答案：D
[自学教材] 1．重力势能 (1)特点：与物体相对地球的 位置(或高度) 有关。 (2)大小：等于物体所受重力与所处 高度 的乘积，表达
式为Ep＝ mgh 。 (3)单位： 焦耳 ，与功的单位相同。 (4)重力做功与重力势能变化的关系：WG＝ Ep1－Ep2 。
1．重力做功的特点 (1)只跟物体运动的 起点 和 终点 的位置有关，而跟物体 运动的 路径无关。 (2)物体下降时重力做 正功，物体被举高时重力做 负功。 2．重力做功的表达式 WG＝ mgh1－mgh2 ，其中h1、h2分别表示物体起点和终 点的高度。
[重点诠释] 1．重力做功的理论研究
如图 7－4－1 所示，质量为 m 的物
解析：根据WG＝Ep1－Ep2知，物体克服重力做的功等于重 力势能增加量，A项正确。根据重力做功的特点知，从同 一高度抛出物体到落地的过程中，重力做功相等，因而重 力势能的减少量也相等，B项正确。重力势能的数值依赖 于参考平面的选取，重力势能为零的物体，完全可以对别 的物体做功，C项错误。用手托住物体匀速上升时，手的 支持力等于物体的重力，手的支持力做的功等于物体克服 重力做的功，也等于物体重力势能的增加量，D项错误。 答案：AB
块沿①、②、③三条不同的路径从
A 运动到平面 OB 上。
沿①路径，重力做的功 W1＝mgh， 沿②路径，重力做的功
W2＝mgsin
h α·sin
α＝mgh。
图7－4－1
沿③路径，我们可以把整个路径分成许多很短的间隔， 每小段曲线的长度都很小，它近似可以看成是一段倾斜的 直线，设每小段的高度差为Δh1、Δh2、Δh3、…整个路径重 力所做的功等于每小段上重力所做功的代数和W总＝mgΔh1 ＋mgΔh2＋…＝mgh。

人教版高中物理必修二 第七章第4节 重力势能 课件(共18张PPT)

人教版高中物理必修二 第七章第4节 重力势能 课件(共18张PPT)
探究2：重力做功与重力势能变化关系 WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2= －ΔEp 【重力做的功等于重力势能的减少量】
WG = －ΔEp
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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
注意: 1.计算重力势能之前需要先选定参考平面
【此平面为h=0,零势能面】
在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值； 在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。
2.重力势能是标量．+、–表示大小．
3. 参考平面的选取是任意的 .通常选地面为参考平面
的数值不同。
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对一个确定的过
程，WG和△EP与参 考面的选择无关.
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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；物体下降时，重力做正功。

人教版高中物理必修二第七章7.4 重力势能(共17张ppt)

人教版高中物理必修二第七章7.4 重力势能(共17张ppt)
2.公式：WG EP
WG mgh1 mgh2 EP mgh2 mgh1
3.下降过程中，重力做正功，重力势能 减小，重力做的正功等于重力势能的减 少量；
上升过程中，重力做负功，重力势能 增大，克服重力做的功等于重力势能的 增加量；
一个 100 g 的球从 1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到 1.25 m 的高
度，则整个过程中(g＝10 m/s2)( C )
A．重力做功为 1.8 J
B．重力做了 0.55 J 的负功 正功
C．球的重力势能一定减少 0.55 J D．球的重力势能一定增加 1.25 J
解：高度差h=0.55m W mgh 0.55J
EP W 0.55 J
在水平地面上平铺 n 块砖，每块砖的质量为 m，厚度为 h，如将砖一 块一块地叠放起来，至少需要做多少功？
4
重力势能
美国内华达州亚利桑那陨石坑
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。
(1)以桌下落到地面过程中重力势能减少多少？
(2)以地面为参考平面，计算物体具有的势能，并计算物体由支架
下落到地面过程中重力势能减少多少？
(3)比较以上计算结果，说明什么问题？
解：(1)高度h1=0.4m EP1 mgh1 7.84 J WG mgh1 23.52 J 则EP WG 23.52 J
参考平面

新人教版高一物理必修二教学课件 7.4 重力势能 (共25张PPT)


三
、
重 h EPA=2mgh
h
EPA=0
力
A
A
h EPA=-mgh A
势h 能
重力势能的h变化 EPB－EPA ＝h-2mgh
的h 相 对
EPB=0 B
h EPB=-2mgh B
h EPB=-3mgh B
性
重力势能具有相对性，为了比较势能的大小我们
通常选一个参考面，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，
答案：D
4．一个实心铁球与一个实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上， 下列结论中正确的是(选地面为参考平面)( C )
A．铁球的重力势能大于木球的重力势能 B．铁球的重力势能等于木球的重力势能 C．铁球的重力势能小于木球的重力势能 D．上述三种情况都有可能
5.如图所示，A 点距地面高为 h，B 点在地面上，一物体沿两条不同的路径 ACB 和 ADB 由 A 运动到 B，则( )
7.4、重力势能
观 察
巴林杰 陨石坑
复活 节岛
物体一旦处在一定高度时，就具有了一定 的能量。而当它从所处的的高处落下时，这 些能量就会以做功的方式释放出来
在初中我们已经学过：物体由于被举高而 具有的能量叫重力势能．
那么重力势能的大小与什么有关，又如何 定量表示呢?
怎样来探究重力势能的表达式？
一
势
能
Ep=mgh
物体的重力势能等于它所受到的重力与 所处高度的乘积．
说明：重力势能是标量． 单位：焦耳，1 J=1 kg·m·s-2·m=1 N·m
思
考
m
m h
h’
m
m’
h
质量相同时， 高度越高，重

人教版必修2 第7章 4.重力势能 课件(51张)


CD [重力势能的表达式为 Ep＝mgh，与高度也有关，故 A 错 误；高度具有相对性，重力势能也有相对性；我们规定当物体位于 参考平面下方时，重力势能为负值，故 B 错误；重力势能离不开重 力，重力离不开地球，故重力势能是物体与地球系统所共有的，故 C 正确；重力势能的大小与零势能面的选取有关，并不一定以地面为 参考平面，故地面上的物体重力势能不一定为零，故 D 正确．]
A [重力对物体做正功，物体的重力势能减少，重力对物体不 做功，物体的重力势能不变，但不一定等于零，选项 A 正确，而选 项 C 错误；物体克服重力做功，物体的重力势能增加，但与重力势 能的正负无关，选项 B、D 均错误．]
合作探究 攻重难
对重力势能的理解
1．重力势能的三个性质 (1)重力势能的相对性 选取不同的水平面作为参考平面，其重力势能具有不同的数值， 即重力势能的大小与参考平面的选取有关．
2．重力势能的正负
重力势能是标量，其数值可正可负可为零，表示的是相对大小， 如图所示．
物体在 A、B、C 三点重力势能的正负如下表所示．
参考平面
EpA
EpB
EpC
地面
正值
正值
零
桌面
正值
零
负值
A 处平面
零
负值
负值
【例 1】 如图所示，质量为 m 的小球，从离桌面 H 高处由静 止下落，桌面离地高度为 h.若以桌面为参考平面，那么小球落地时 的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是( )
重力做功与重力势能的关系
重力做功
重力势能
由物体与地球的相互作用产生，且 物理意义 重力对物体做功
由它们之间的相对位置决定的能
表达式
WG＝mgΔh

新人教版物理必修二7.4 重力势能 课件 (共24张PPT)

。2021年3月17日星期三2021/3/172021/3/172021/3/17 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/172021/3/17March 17, 2021
WG mghmg1hmg2h
看起来，物体所受的重力 mg与它 所处位置的高度h 乘积“mgh”， 是一个具有特殊意义的物理量
我们如何理解这 句话
8
二、重力势能：物体的重力势能等 于它的重力与所处的高度的乘积．
1、表达式 ： Ep = mgh
2、单位：国际单位制中的单位是 焦耳（J）
重力势能与什么因素有关?你能否列 举生活中的实例加以说明?
h1 h
Δh2 Δh3
法…吗…？………………
WW 1W 2W 3
W m h 1 g m h 2 g m h 3 g
B
h2
m( g h 1 h2 h 3 )
mgh
mg1hmg2h
mA
mA
m
A
θ
Байду номын сангаас
h h1
h
h1
B
h2
h2
h1 h
B
B
h2
wG mgh mgh1mgh2
结论：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。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.

人教版高中物理必修2 7.4 重力势能-课件(共16张PPT)


知识点2： 优质课件优秀课件课件公开课免费课件下载免费ppt下载人教版高中物理必修2 7.4 重力势能-课件(共16张PPT)
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.
E2PA、=2公mg式h ：参h考E面P＝mgh
EPA=-mgh
3、重力势参能考面是标A 量，单位是焦耳（J）
4、重力势h能具有相对性.处E在PA=参0 考面的物 体的重力势能为0 ，参考面上方 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 必修2 7.4 重力势能-课件(共16张PPT) 优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版高 中物理 必修2 7.4 重力势能-课件(共16张PPT)
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1．理解重力势能的概念，会用重力势能的定 义式进行计算。（重点） 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。（重点） 3．知道重力势能的相对性和系统性（难点）
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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。
想一想
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？
重力势能
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上，感觉 • • •
结论：
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。
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理解： WG＝mgΔh＝mg(h1－h2)＝mgh1－mgh2
知识点二 重力势能、重力势能的相对性
阅读教材第 80～82 页“重力势能”、“重力势能的相对性” 两部分．
1．定义：把 mgh 叫作物体的重力势能(gravitational potenti
al energy) 2．表达式：Ep＝ mgh 3．单位：在国际单位制中的单位为焦耳 ，符号为 J .
情境：如图所示，同一个物体分别沿三条不同路径从 A 到 B 运动．
讨论： (1)物体由三条路径(A→B 直线，APB 弧线，A→C→B 折线) 从 A 至 B，重力做的功相等吗？ (2)物体从 A 至 B 重力做什么功？做的功是多少？ (3)如果物体从 B 至 A，重力做功怎样？
提示：(1)重力做的功与路径无关，同一物体始末位置相同， 重力做的功相等．
新人教版高中物理必修2精品教学课件
重力势能
知识导图
核心素养 物理观念：重力势能、弹性势能的概念． 科学思维：相对性观点在建立物理概念中的应用． 科学探究：(1)结合实际探究重力做功的特点． (2)分析并归纳重力做功与重力势能之间的关系． 科学态度与责任：重力做功与重力势能变化的关系在日常生 活中的应用.
A．mgLcos θ B．mgL(1－cos θ) C．FLsin θ D．FLcos θ
【解析】 由公式 W＝FL 可得小球克服重力做的功 WG＝m gh2－mgh1＝mgL(1－cos θ)．
【答案】 B
变式训练 1 某起重机用钢绳吊起一质量 m＝100 kg 的物
体，提升 h＝10 m，比较以下两种情况下，重力做的功 WG 和绳 的拉力对物体所做的功 WF.(g 取 10 m/s2)
弹性势能越大；在弹簧的劲度系数相同时，弹簧的形变量越大， 弹性势能越大．
【知识辨析】
(1)重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关．( √ ) (2)重力对物体做的功等于物体重力势能的变化量．( × )
(3)重力势能的变化量是绝对的，与参考平面的选取无关．( √ ) (4)物体克服重力做功，物体的重力势能不一定增加．( × )
知识点一 重力做的功
阅读教材第 79～80 页“重力做的功”部分． 1．做功表达式 WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2，式中 Δh 指初位置与末位置的 高度差 ；h1、h2 分别指 初位置 、 末位置的高度． 2．做功的正、负 物体下降 时重力做正功；物体被举高时重力做负功． 3．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．
(1)物体匀速提升． (2)物体以 a＝2 m/s2 的加速度匀加速提升．
解析：(1)物体匀速提升，
F＝mg， WF＝WG＝mgh＝1.0×104 J. (2)物体以 a＝2 m/s2 的加速度匀加速提升，
F－mg＝ma，得 F＝1 200 N， WF＝Fh＝1.2×104 J， 重力做功不变，WG＝mgh＝1.0×104 J．故 WF>WG. 答案：见解析
2．重力是恒力，大小不变，方向总是竖直向下，根据恒力 做功的公式可知，重力做功的大小由重力大小和在重力方向上位 移的大小即竖直方向的高度差决定，与其他因素无关，所以只要 起点和终点的位置确定，不论沿着什么路径由起点到终点，重力 做功都相同．
【例 1】 如图所示，一个质量为 m 的小球，用一根长度为 L 且不能伸长的轻绳悬挂于 O 点，小球在水平拉力作用下，从平 衡位置 P 点缓慢地移到 Q 点(此时悬绳与竖直方向间的夹角为 θ) 的过程中，小球克服重力做的功为( )
系统 性
重力势能是 物体 与 地球 所组成的系统共有的
理解：
生活链接
弓拉得越满， 箭射出去得越远
知识点三 弹性势能 阅读教材第 82 页“弹性势能”部分． 1．定义：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有 弹力 的相互作用，也具有势能，这种势能叫作弹性势能(elastic poten tial energy)． 2．影响弹性势能的因素：弹性势能跟形变的大小有关系． 3．影响弹簧弹性势能的因素． (1)弹簧的劲度系数． (2)弹簧的形变量． 定性关系为在弹簧势能
一个质量为 2 kg 的花盆，从高为 50 m 的 16 楼窗台落地， 试结合上述情境讨论：
(1)分别以地面、16 楼窗台为参考平面分析，怎样表示花盆 在窗台上、落地时的重力势能及重力势能的变化？
1 000
0 －1 000
0
－1 000 －1 000
(2)根据上表试分析： ①相对于不同的参考平面，重力势能是否相同？这说明重力 势能具有什么性质？ ②重力势能的正负有什么含义？ ③重力势能的变化量是否与参考平面的选择有关？这说明 重力势能具有什么性质？
(2)物体从 A 至 B，重力做正功，WAB＝mg(h1－h2) (3)物体从 B 至 A，重力做负功 WBA＝－mg(h1－h2)
点拨：
利用恒力做功表达式 W＝FL 求解：WG＝mgh＝mgh1－mgh2， 式中 h 指初位置与末位置的高度差，h1、h2 分别指初位置、末位 置的高度．
1．重力所做的功跟物体的运动路径无关，跟物体初位置和 末位置的高度差有关．
(5)重力对物体做负功，高度增加，物体的重力势能一定增加．( √
)
(6)发生弹性形变的物体都具有弹性势能．( √ )
(7)弹性势能可以与其他形式的能相互转化．( √ ) (8)弹性势能与弹簧的弹性形变量和劲度系数有关．( √ ) (9)除了弹力做功之外，其他力做功不影响弹性势能．( √ )
学习任务一 重力做功的特点
(2)①相对于不同的参考平面，重力势能不同．这说明重力 势能具有相对性，相对于不同的参考平面，重力势能不同．
4．重力做功与重力势能变化的关系 (1)表达式：WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. (2)两种情况
5．重力势能的相对性、标矢性和系统性
重力势能
相对 重力势能总是相对选定的 参考平面 而言的(该平面常 性 称为零势能面)
重力势能为标量 ，其正负表示重力势能大小．物体在参 标矢 考平面上方时，重力势能为 正 值，在参考平面下方时， 性 重力势能为 负 值．