高一物理下學(xué)期《第七章 重力勢能》

第四節(jié)重力勢能整理ppt目標(biāo)導(dǎo)航學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解重力勢能的概念，掌握重力勢能的計算方法，知道重力勢能的相對性．2．知道重力做功和重力勢能的改變的關(guān)系．3．理解重力做功與路徑無關(guān)的特點．重點難點：重力勢能的計算，重力做功與重力勢能變化的關(guān)系．整理ppt新知初探·自主學(xué)習(xí)

一、重力做的功[自主探究]重力做功的特點設(shè)一個質(zhì)量為m的物體，從高度為h1的位置，沿不同的路徑運動到高度為h2的位置，如圖7－4－1所示，重力做功為：WG＝mglcosθ＝______________．mg(h1－h(huán)2)整理ppt圖7－4－1成功發(fā)現(xiàn)物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體運動的______無關(guān),即WG＝mg(h1－h(huán)2)．路徑整理ppt二、重力勢能1.定義：物體由于________而具有的能量．2.大?。何矬w的重力勢能等于它所受______與所處______的乘積，表達(dá)式為__________．3.單位：______，與功的單位相同．4.重力做功與重力勢能變化的關(guān)系表達(dá)式：WG＝Ep1－Ep2.被舉高重力高度Ep＝mgh焦耳整理ppt(1)當(dāng)物體從高處運動到低處時，重力做______功，重力勢能______，即WG>0，Ep1>Ep2.(2)當(dāng)物體由低處運動到高處時，重力做______功，重力勢能______，即WG<0，Ep1<Ep2.重力做負(fù)功也叫做___________________．正減小負(fù)增加物體克服重力做功整理ppt三、重力勢能的相對性1.參考平面：物體的重力勢能總是相對于某一________來說的，這個________叫做參考平面,在參考平面，物體的重力勢能等于0.2.參考平面的選取(1)選擇不同的參考平面，物體的重力勢能數(shù)值______，但物體在某固定的兩點間的重力勢能的差值______．水平面水平面不同相同整理ppt(2)參考平面上方的物體重力勢能為正，下方的物體重力勢能為負(fù)，負(fù)號表示物體在這個位置具有的重力勢能比在參考平面上具有的少．說明：選擇哪一個面為參考平面，要根據(jù)具體情況而定，一般是以解決問題方便為原則．

四、勢能是系統(tǒng)所共有的因為沒有地球，就談不上重力．嚴(yán)格說來，重力勢能是地球與物體所組成的物體“系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上的物體單獨具有的．整理ppt1.重力做功只與物體的初、末位置有關(guān)，與物體的運動路徑無關(guān)．(1)由功的定義可知，重力的功就等于重力乘以重力方向上物體發(fā)生的位移．即重力的功等于重力乘以初、末位置的高度差．要點探究·講練互動要點1重力做功的特點整理ppt(2)計算重力做功時不需要考慮過程，只看始末位置即可．(3)重力做功的大小與物體的運動狀態(tài)無關(guān)，與物體受到的其他力無關(guān)．2.重力的功也有正負(fù)之分，當(dāng)物體下降時，重力做正功；反之，當(dāng)物體上升時，重力做負(fù)功,即物體克服重力做功．整理ppt思維拓展：恒力做功也具有這種特點:只與初、末位置有關(guān)，與物體的運動路徑無關(guān)．做的功等于力與力方向上位移的乘積，或位移與位移方向上力的乘積．整理ppt例1整理ppt【精講精析】由重力做功的特點可知，重力做功與小球?qū)嶋H路徑無關(guān)．所以W＝mgh.【答案】

mgh【方法總結(jié)】

重力做功與物體運動的路徑無關(guān)，只與初末位置的高度差有關(guān)，這一點尤其在解一些往復(fù)運動或多個過程的問題時，可以省去大量的中間步驟，使得解題單刀直入、一步求解．整理ppt變式訓(xùn)練1.沿著高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面將同一物體分別從底端拉到頂端，下列說法正確的是(

)A．沿坡度小的斜面運動時物體克服重力做功多B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面運動時物體克服重力做功多整理pptC．沿坡度小、粗糙程度大的斜面運動時物體克服重力做功多D．不管沿怎樣的斜面運動，物體克服重力做功相同解析：選D.重力做功與物體的運動路徑無關(guān),只與初末狀態(tài)物體的高度差有關(guān),不論是光滑路徑還是粗糙路徑,也不論是直線運動還是曲線運動,高度相同,克服重力做功相同，D對．整理ppt要點2對重力勢能的理解1.重力勢能具有相對性重力勢能的表達(dá)式Ep＝mgh中的h是指物體重心到參考平面的高度，因此重力勢能的大小與參考平面的選取有關(guān)，在參考平面以上為正值，以下為負(fù)值，位于參考平面時為零．整理ppt2.重力勢能是系統(tǒng)共有的重力是地球與物體相互吸引而產(chǎn)生的，如果沒有地球?qū)ξ矬w的吸引，就不會有重力，也不存在重力勢能，所以重力勢能是這個系統(tǒng)共同具有的，平時所說的“物體”的重力勢能只是一種簡化的說法．3.重力勢能的變化是絕對的盡管重力勢能的大小與參考平面的選取有關(guān)，但重力勢能的變化量與參考平面的選取無關(guān)．整理ppt特別提醒：(1)重力勢能是標(biāo)量；(2)參考平面一般選取地面或物體運動中的最低點所在的平面．整理ppt如圖7－4－2所示，桌面距地面的高度為0.8m，一物體質(zhì)量為2kg，放在距桌面0.4m的支架上，則(g取10m/s2)圖7－4－2例2整理ppt(1)以桌面為零勢能參考面，計算物體具有的重力勢能，并計算撤去桌面及支架后物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少多少？(2)以地面為零勢能面，計算物體具有的重力勢能，并計算撤去桌面及支架后物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少多少？(3)比較以上計算結(jié)果，說明什么問題？整理ppt【精講精析】

(1)以桌面為零勢能參考平面,物體距零勢能參考面的高度為h1＝0.4m,因而物體具有重力勢能Ep1＝mgh1＝2×10×0.4J＝8J.物體由支架落至地面時,物體的重力勢能為Ep2＝mgh2＝2×10×(－0.8)J＝－16J,因此物體在此過程中的重力勢能減少量ΔEp＝Ep1－Ep2＝24J.整理ppt(2)以地面為零勢能參考面，物體的高度h′1＝(0.4＋0.8)m＝1.2m，因而物體的重力勢能E′p1＝mgh′1＝2×10×1.2J＝24J．物體落至地面的重力勢能E′p2＝0.在此過程中，物體的重力勢能減少量ΔE′p＝E′p1－E′p2＝24J－0＝24J.整理ppt(3)通過上面的計算，說明重力勢能是相對的，它的大小與零勢能面的選取有關(guān)．而重力勢能的變化是絕對的，它與零勢能面的選取無關(guān)，其變化值與重力對物體做功的多少有關(guān)．【答案】

(1)8J

24J

(2)24J

24J(3)重力勢能是相對的，與參考平面的選取有關(guān),重力勢能的變化與參考平面選取無關(guān)．【規(guī)律總結(jié)】計算重力勢能必需明確參考平面,計算重力勢能的變化則不需要選參考平面．整理ppt變式訓(xùn)練2.關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是(

)A．重力勢能的大小只由重物本身決定B．重力勢能恒大于零C.在地面上的物體,它具有的重力勢能一定等于零D．重力勢能實際是物體和地球所共有的解析：選D.重力勢能Ep＝mgh，h取決于零勢能面的選取，勢能具有系統(tǒng)性，故只有選項D正確．整理ppt要點3重力做功與重力勢能的變化1.重力做功與重力勢能的對比概念比較項目重力做功重力勢能表達(dá)式WG＝G·Δh＝mgΔhEp＝mgh影響大小的因素重力mg和初末位置的高度差Δh重力mg和某一位置的高度h整理ppt概念比較項目重力做功重力勢能特點只與初、末位置的高度差有關(guān)，與路徑及參考平面的選擇無關(guān)與參考平面的選擇有關(guān)，選擇不同的參考平面會有不同值過程量狀態(tài)量整理ppt2.重力做功與重力勢能變化的關(guān)系(1)重力做功是重力勢能變化的唯一原因．即只有重力做功才能改變重力勢能，與物體除重力外是否還受其他力作用以及除重力做功外是否還有其他力做功等因素均無關(guān)．(2)重力做功是重力勢能變化的唯一量度．重力做正功，重力勢能減少，重力做負(fù)功，重力勢能增加．且重力做了多少功，重力勢能就改變多少，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.整理ppt如圖7－4－3所示，在水平地面上平鋪n塊磚,每塊磚的質(zhì)量為m，厚度為h，如將磚一塊一塊地疊放起來,至少需要克服重力做多少功？圖7－4－3例3整理ppt【思路點撥】把磚由平放在地面上到把它們一塊塊地疊放起來，克服重力做功至少等于磚所增加的重力勢能，可用整體法求解．整理ppt【精講精析】取n塊磚的整體為研究對象，如題圖所示，疊放起來后整體重心距地面0.5nh，原來距地面0.5h，故有：W＝ΔEp＝nmg×0.5nh－nmg×0.5h＝0.5n(n－1)mgh.【答案】

0.5n(n－1)mgh整理ppt【方法總結(jié)】

不能看成質(zhì)點的物體相對于參考平面的高度是指其重心相對參考平面的高度.判斷物體重力勢能的變化或重力做的功，應(yīng)根據(jù)重心位置的變化分析求解．整理ppt變式訓(xùn)練3.關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法中正確的是(

)A.當(dāng)重力對物體做正功時,物體的重力勢能一定減少B.物體克服重力做功時,物體的重力勢能一定增加C.地球上任何一個物體的重力勢能都有一個確定值D．重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)整理ppt解析：選ABD.重力勢能的大小與參考平面的選取有關(guān)，故C錯；重力做正功時，物體由高處向低處運動，重力勢能一定減少，反之物體克服重力做功時，重力勢能一定增加，故A、B均對；重力做多少功，物體的重力勢能就變化多少，重力勢能的變化與參考平面的選取無關(guān)，所以重力做功多少與參考平面的選取無關(guān)，故D對，正確答案為A、B、D.整理ppt熱點示例·創(chuàng)新拓展一題多解[經(jīng)典案例]

(6分)質(zhì)量為m的均勻鏈條長為L,開始放在光滑的水平桌面上時，有的長度懸在桌邊緣，如圖7－4－4所示．松手后，鏈條滑離桌面，問從開始到鏈條剛好滑離桌面的過程中重力勢能變化了多少．圖7－4－4整理ppt整理ppt整理ppt整理ppt【方法總結(jié)】

對于實際物體初、末狀態(tài)的位置按其重心來確定．整理ppt整理ppt9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2022/12/282022/12/28Wednesday,December28,202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2022/12/282022/12/282022/12/2812/28/202211:50:15AM11、以我獨沈久，愧君相見頻。。2022/12/282022/12/282022/12/28Dec-2228-Dec-2212、故人江海別，幾度隔山川。。2022/12/282022/12/282022/12/28Wednesday,December28,202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。。2022/12/282022/12/282022/12/282022/12/2812/28/202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。。28十二月20222022/12/282022/12/282022/12/2815、比不了得就不比，得不到的就不要。。。十二月222022/12/282022/12/282022/12/2812/28/202216、行動出成果，工作出財富。。2022/12/282022/12/2828December202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點的射線向前。。2022/12/282022/12/282022/12/282022/12/289、沒有失敗，只有暫時停止成功！。2022/12/282022/12/28Wednesday,December28,202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2022/12/282022/12/282022/12/2812/28/202211:50:15AM11、成功就是日復(fù)一日那一點點小小努力的積累。。2022/12/282022/12/282022/12/28Dec-2228-Dec-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2022/12/282022/12/282022/12/28Wednesday,December28,202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2022/12/282022/12/282022/12/282022/12/2812/28/202214、意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。28十二月20222022/12/282022/12/282022/12/2815、楚塞三湘接，荊門九派通。。。十二月222022/12/282022/12/282022/12/2812/28/202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。。2022/12/282022/12/2828December202217、空山新雨后，天氣晚來秋。。2022/12/282022/12/282022/12/282022/12/289、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2022/12/282022/12/28Wednesday,December28,202210、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2022/12/282022/12/282022/12/2812/28/202211:50:15AM11、越是沒有本領(lǐng)的