2023學(xué)年完整公開課版重力勢能

7.4重力勢能學(xué)習(xí)目標(biāo)：3.理解重力做功與重力勢能的變化的關(guān)系。4.知道重力勢能具有相對性、重力勢能是物體和地球系統(tǒng)所共有的。1.認識重力做功與路徑無關(guān)的特點。2.理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義式進行計算。7.4重力勢能美國內(nèi)華達州亞利桑那隕石坑。它是5萬年前，一顆直徑約為30—50米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬千克、速度達到20千米／秒，爆炸力相當(dāng)于美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。強烈的撞擊在地面上產(chǎn)生了一個直徑約1245米，平均深度達180米的大坑。隕石坑思考與猜想：1.若天花板上分別掛一鋼球和乒乓球，你在下面有什么不同感受？同一鋼球從不同的高度落下效果有什么不同？2.地球上物體的重力勢能的大小可能與什么因素有關(guān)？物體的高度和物體的重力大小物體由于被舉高而具有重力勢能。θL

hAAABBB豎直位移為h豎直位移為h豎直位移為h重力做功：WG=mgh=mgh1-mgh2

5

h1

h2一.重力做功的特點：與物體運動的路徑無關(guān)，只跟初、末位置的有關(guān)。2.表達式：1.定義：物體所受重力mg與所處高度h的乘積叫做物體的重力勢能。用Ep表示。3.單位：4.重力勢能無方向，是標(biāo)量。Ep=mgh焦耳，符號為J二.重力勢能三.重力做功和重力勢能變化的關(guān)系物體向下運動，重力做

功，重力勢能

。物體向上運動，重力做

功，重力勢能

。判一判：當(dāng)物體向上或向下運動時，重力做什么功？重力勢能如何變化？正減少負增加(1)重力做正功，重力勢能減小，減少的重力勢能等于重力做的功；（WG>0,Ep1>Ep2)

重力勢能變化：8(1)從A到B：三.重力做功和重力勢能變化的關(guān)系

h1

h2AB

h

重力做功：

WG=mgh=mgh1－mgh2ΔEp=

Ep2－Ep1

=mgh2-mgh1

WG=－ΔEp=Ep1－Ep2(2)重力做負功，重力勢能增加，增加的重力勢能等于克服重力做的功；（WG<0,Ep1<Ep2)

探究三、重力勢能的相對性

1.計算重力勢能之前：先選定參考平面（任意的）。高度是相對的，所以重力勢能也是相對的。四.重力勢能的相對性（2）物體在參考面上方:h>0,EP=mgh>0;（3）物體在參考面下方:h<0,EP=mgh<0;（1）物體在參考面上:h=0,EP=0;2.重力勢能是標(biāo)量。+、–表示大小。3.重力勢能的大小與參考平面的選取有關(guān)，但重力勢能的變化與參考平面無關(guān)。當(dāng)堂訓(xùn)練:

如圖有一個質(zhì)量2kg的小球從桌面以上高h1=1.2m的A點落到地面上的B點，桌面的高為h2=0.8m。請按要求填寫下表(g=10m/s2)。參考平面小球在A點重力勢能EpA小球在B點重力勢能EpBA→B下落過程小球重力做功WGA→B下落過程小球重力勢能變化ΔEp桌面地面24Jh1h2AB選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同－16J40J減少40J40J0J40J減少40JWG、△Ep與參考面的選取無關(guān)。比較、分析表格中的數(shù)據(jù)，有何特點？1.重力勢能屬于物體和地球組成的系統(tǒng)。五.重力勢能的系統(tǒng)性2.平常所說的“物體”的重力勢能，只是一種習(xí)慣簡化的說法。12小結(jié)一、重力做功的特點：與路徑無關(guān)，只與初末位置的高度差有關(guān)二、重力勢能：

Ep=mgh三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：

重力做的正功等于重力勢能的減少重力做的負功等于重力勢能的增加四、重力勢能是相對的，正負表示大小。確定物體的重力勢能要選擇參考平面。五、勢能是系統(tǒng)所共有的。WG=mgh

h高度差

WG=Ep1－Ep2=-△Ep13能力拓展與提升1、一個實心鐵球與一個實心木球的質(zhì)量相等，將它們放在同一水平地面上，則下列結(jié)論正確的是[]A.鐵球的重力勢能大于木球的重力勢能B.鐵球的重力勢能等于木球的重力勢能C.鐵球的重力勢能小于木球的重力