5.4第七章 重力勢(shì)能課件 新人教版必修2

1、重重 力力 勢(shì)勢(shì) 能能重重 力力 勢(shì)勢(shì) 能能2重力勢(shì)能重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能物體由于被舉高而具有的能3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究 美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。這個(gè)隕石坑是5萬年前，一顆萬年前，一顆直徑約為直徑約為3050米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬萬千克、速度達(dá)到千克、速度達(dá)到20千米秒，爆炸力相當(dāng)于千米秒，爆炸力相當(dāng)于2000萬千克梯恩梯萬千克梯恩梯(TNT)，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面，超過美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。爆炸在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約上產(chǎn)生了

2、一個(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說，坑米的大坑。據(jù)說，坑中可以安放下中可以安放下20個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納個(gè)足球場(chǎng)，四周的看臺(tái)則能容納200多萬觀眾。多萬觀眾。 隕石坑隕石坑美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那5每一種力做功都對(duì)應(yīng)著一種能量的變化！猜猜看猜猜看? ?一、新課引入一、新課引入二、重力做功二、重力做功重力勢(shì)能重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能物體由于被舉高而具有的能6物體豎直下落物體豎直下落AhBm1h2h7物體沿斜線運(yùn)動(dòng)物體沿斜線運(yùn)動(dòng)AChmL2h1hWG=Fscos0=mghcosGWmglmgh二、重力做功二、重力做功h1h2h3物體沿

3、曲線運(yùn)動(dòng)物體沿曲線運(yùn)動(dòng)ABh2h1hAh 1mL L811coshmgmglW321WWWW321hmghmghmgWmgh)(321hhhmg物體從物體從A落到落到B的過程中的過程中,重力做功重力做功1、重力做功與路徑無關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)9WG=mghABh2h1hAhBm1h2hABhmL2h1h10WG=mgh=mgh1-mgh2ABh2h1hAhBm1h2hABhmL2h1h二、重力做功二、重力做功三、三、重力重力勢(shì)能表達(dá)式勢(shì)能表達(dá)式 Ep = mgh11單位：焦（單位：焦（J）物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與它所處物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與它所處高度的乘積高度的乘積勢(shì)能是

4、標(biāo)量勢(shì)能是標(biāo)量WG=mgh=EP1EP2重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系1、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系14 重力做多少正功重力勢(shì)能減重力做多少正功重力勢(shì)能減少多少少多少; ;重力做多少負(fù)功重力勢(shì)重力做多少負(fù)功重力勢(shì)能增加多少。能增加多少。 WG=EP請(qǐng)大家計(jì)算：課桌上質(zhì)量為m的物體，它的重力勢(shì)能多大呢？h 是相對(duì)哪個(gè)是相對(duì)哪個(gè)參考平面呢參考平面呢? ?高度是相對(duì)的，勢(shì)能也是相對(duì)的計(jì)算要先選定高度是相對(duì)的，勢(shì)能也是相對(duì)的計(jì)算要先選定參考平面參考平面 在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。勢(shì)能也是負(fù)值。

5、 參考平面的選取是任意的，通常選擇地面或參考平面的選取是任意的，通常選擇地面或最低點(diǎn)為參考平面最低點(diǎn)為參考平面 .參考平面的重力勢(shì)能為零參考平面的重力勢(shì)能為零 在參考面上方的物體的高度是正值，重力在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢(shì)能也是正值；勢(shì)能也是正值；勢(shì)能是標(biāo)量勢(shì)能是標(biāo)量+ +、表示大小表示大小15重力勢(shì)能有相對(duì)性（高度具有相對(duì)性）重力勢(shì)能有相對(duì)性（高度具有相對(duì)性）2、例：例： 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上的小球，從桌面以上h1=1.2m的的A點(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表請(qǐng)按要求填寫下表(g=10m/s2)參考參考平面

6、平面小球在小球在A點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能下落過程下落過程小球重力小球重力做功做功下落過程下落過程小球重力小球重力勢(shì)能變化勢(shì)能變化桌面桌面地面地面6J10J-4J0h1h2AB 選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同1716例：例： 如圖，質(zhì)量如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上的小球，從桌面以上h1=1.2m的的A點(diǎn)落到地面的點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m請(qǐng)按要求填寫下表請(qǐng)按要求填寫下表(g=10m/s2)參考參考平面平面小球在小球在A點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能小球在小球在B點(diǎn)重點(diǎn)重力勢(shì)能力勢(shì)能下落過程下落過程小球重力小球重力做功做功下落過程

7、下落過程小球重力小球重力勢(shì)能變化勢(shì)能變化桌面桌面地面地面6J10J-4J010J10J減少10J減少10Jh1h2AB 選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同對(duì)一個(gè)確定的過程，WG和EP與參考面的選擇無關(guān)18重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的（高度變化有絕對(duì)性）重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的（高度變化有絕對(duì)性）3、重力做功，物體重力勢(shì)能變化；重力做功，物體重力勢(shì)能變化；如果沒有重力，還有重力勢(shì)能嗎如果沒有重力，還有重力勢(shì)能嗎？說明：1、重力是地球與物體之間的相互作用力，嚴(yán)格地說，重力勢(shì)能是地球與物體所組成的“系統(tǒng)”所共有的，而不是說物體具有重力勢(shì)能。2、勢(shì)能是物體系由于其中各物體之間或物體內(nèi)各部分存在相互作

8、用而具有的能是由各物體的相對(duì)位置決定的，所以勢(shì)能也叫位能。例如：我們以后會(huì)學(xué)到的分子力與分子勢(shì)能，電場(chǎng)力與電勢(shì)能。它們都是系統(tǒng)共有的 ，都具有類似的功能規(guī)律。204、勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的。、勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的。四、生活中的重力勢(shì)能23小 結(jié)一、重力做功的特點(diǎn)：一、重力做功的特點(diǎn)： 與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)二、重力勢(shì)能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)二、重力勢(shì)能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān) 的能量。的能量。 表達(dá)式表達(dá)式 三、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系三、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系 重力做正功，重力勢(shì)能減少重力做正功，重力勢(shì)能減少 重力做

9、負(fù)功，重力勢(shì)能增加重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加四、重力勢(shì)能是相對(duì)的四、重力勢(shì)能是相對(duì)的 ，正負(fù)表示大小。重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的。，正負(fù)表示大小。重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的。 一般不加說明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢(shì)能參考一般不加說明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為零勢(shì)能參考面。面。五、勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的。五、勢(shì)能是系統(tǒng)所共有的。hmgWGmghEPWG=EP29在雅典奧運(yùn)會(huì)舉重男子69公斤級(jí)比賽中，中國選手張國政以抓舉160公斤，挺舉187.5公斤，總成績(jī)347.5公斤獲得金牌，這也是中國代表團(tuán)在本屆奧運(yùn)會(huì)上的第11枚金牌。 張 國 政 制 勝 的 一 舉 ， 挺 舉187.5kg

10、，杠鈴被舉高約2m。試求：1、杠鈴的勢(shì)能變化多少？2、重力做功多少？3、設(shè)挺舉過程中，做功時(shí)間1s，求運(yùn)動(dòng)員發(fā)揮的平均功率是多少？24課外探究： 跳高運(yùn)動(dòng)過竿形式的發(fā)展歷程，從重力勢(shì)能的角度討論不同過竿動(dòng)作的技術(shù)特點(diǎn)，背越式跳高的優(yōu)點(diǎn)。26 ？ ？ ？v圖示的兩種情況中物體的勢(shì)能是增大，變小，圖示的兩種情況中物體的勢(shì)能是增大，變小， 還是不變？還是不變？一個(gè)盛水袋，某人從一個(gè)盛水袋，某人從側(cè)面推袋壁使它變形。側(cè)面推袋壁使它變形。一根自由懸掛的鏈條，一根自由懸掛的鏈條，有人將它的中點(diǎn)下拉，使有人將它的中點(diǎn)下拉，使它成兩條直線形狀。它成兩條直線形狀。27隨著人類能量消耗的迅速增加，如何有效地提高隨

11、著人類能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。下圖能量利用率是人類所面臨的一項(xiàng)重要任務(wù)。下圖是上海是上?！懊髦榫€明珠線”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度。請(qǐng)你從臺(tái)連接的軌道有一個(gè)小的坡度。請(qǐng)你從提高能量提高能量利用效率利用效率的角度，分析這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。的角度，分析這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。28課后探究：課后探究：v研究物體從某一高研究物體從某一高處自由下落后，插入處自由下落后，插入沙土過程中受到的平沙土過程中受到的平均阻力。均阻力。AF=?1、關(guān)于重力做功和物體的重力勢(shì)能，下列說法正確的是：、關(guān)于重力做功和物體的重力勢(shì)能，下

12、列說法正確的是： A、當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少；當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少； B、物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定增加；物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定增加； C、地球上的物體的重力勢(shì)能都只有一個(gè)唯一確定的值；地球上的物體的重力勢(shì)能都只有一個(gè)唯一確定的值； D、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。 ABD2、物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做功為、物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做功為50J，則：則： A、重力做功為重力做功為50J； B、物體的重力勢(shì)能一定增加了物體的重力勢(shì)能一定增加了50J； C、物體的動(dòng)能一定減少物

13、體的動(dòng)能一定減少50J； D、重力做了重力做了50J的負(fù)功。的負(fù)功。BD303、關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是、關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是A、重力勢(shì)能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物、重力勢(shì)能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物 體做功體做功B 、 相 對(duì) 于 不 同 的 參 考 平 面 ， 物 體 具 有 不 同 數(shù)、 相 對(duì) 于 不 同 的 參 考 平 面 ， 物 體 具 有 不 同 數(shù) 值 的 重 力 勢(shì) 能 ， 但 這 并 不 影 響 研 究 有 關(guān) 重值 的 重 力 勢(shì) 能 ， 但 這 并 不 影 響 研 究 有 關(guān) 重 力勢(shì)能的問題力勢(shì)能的問題C 、 在 同 一 高 度 將 物 體

14、 不 論 向 何 方 向 拋 出 ， 只、 在 同 一 高 度 將 物 體 不 論 向 何 方 向 拋 出 ， 只 要 拋 出 時(shí) 的 初 速 度 大 小 相 同 ， 則 落 地 時(shí) 減要 拋 出 時(shí) 的 初 速 度 大 小 相 同 ， 則 落 地 時(shí) 減 少的重力勢(shì)能必相等少的重力勢(shì)能必相等D、放在地面的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零、放在地面的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零 BC31h1234、如圖，質(zhì)量為m的足球在地面1位置被踢出后落到地面3的位置，在空中達(dá)到的最高點(diǎn)2的高度為h。1、足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置2時(shí)，重力做了多少功？足球克服重力做了多少功？足球的重力勢(shì)能增加了多少？2、足球由位置2運(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)，重力做了多少功？足球的重力勢(shì)能減少了多少？3、足球由位置1運(yùn)動(dòng)到位置3時(shí)，重力做了多少功？足球的重力勢(shì)能變化了多少？32課后探究課后探究：v研究物體從某一高研究物體從某一高處自由下落后，插入處自由下落后，插入沙土過