重力勢(shì)能（課件）高一物理講練課堂（人教版2019）

主講老師：陳慶威第八章：第2節(jié)重力勢(shì)能高中物理必修第二冊(cè)課件目錄CONTENT高中物理必修第二冊(cè)課件重力做的功重力勢(shì)能重力勢(shì)能的相對(duì)性彈性勢(shì)能拒絕高空拋物，你行動(dòng)了嗎？01.高中物理必修第二冊(cè)課件問(wèn)題與思考02.高中物理必修第二冊(cè)課件水力發(fā)電站為什么要修建很高的大壩？為何要拒絕高空拋物？問(wèn)題與思考03.高中物理必修第二冊(cè)課件初中我們已經(jīng)定性地學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能，物體的質(zhì)量越大、所處的位置越高，重力勢(shì)能就越大。這一節(jié)我們來(lái)進(jìn)一步定量地研究重力勢(shì)能。你認(rèn)為重力勢(shì)能的表達(dá)式應(yīng)該是怎樣的呢？重力做的功第一部分感受重力勢(shì)能01.高中物理必修第二冊(cè)課件2.一個(gè)10kg的鉛球從10cm落下和從手10m處落下，會(huì)有什么不同?猜想:重力勢(shì)能的大小可能與哪些因素有關(guān)呢?1.在天花板上,用細(xì)線懸掛一個(gè)乒乓球,你會(huì)有何感覺(jué)？高度不變，若用這根線懸掛的是10kg的鉛球呢?物體的重量G物體的高度h情景分析102.高中物理必修第二冊(cè)課件物體豎直下落（A到B）AhBh1h2WG=mgh=mg(h1－h(huán)2)=mgh1－mgh2

高中物理必修第二冊(cè)課件AChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh

=mg(h1－h(huán)2)

=mgh1－mgh2物體沿斜線運(yùn)動(dòng)（

A到C）情景分析203.高中物理必修第二冊(cè)課件物體沿曲線運(yùn)動(dòng)（A到C）A△h1θlΔh1Δh2Δh3AChh1h2情景分析3——拓展學(xué)習(xí)04.重力做功的特點(diǎn)05.高中物理必修第二冊(cè)課件三種情形重力做的功均為WG＝mgh=mgh1－mgh2分析表明，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。功等于物體所受的重力跟起點(diǎn)高度的乘積mgh1與跟終點(diǎn)高度的乘積mgh2兩者之差。問(wèn)題與思考06.高中物理必修第二冊(cè)課件

從上面的分析可知，只要起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置不變，不論物體沿什么路徑運(yùn)動(dòng)，重力做的功都相同。重力做功與路徑無(wú)關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)。

看起來(lái),物體所受的重力mg與它所處的位置的高度h的乘積

mgh一定具有特殊的意義。重力勢(shì)能第二部分重力勢(shì)能的提出01.高中物理必修第二冊(cè)課件

mgh的特殊意義在于它一方面與重力做的功密切相關(guān)、另一方面它隨著高度的增加而增加、隨著質(zhì)量的增加而增加，恰與前述重力勢(shì)能的特征一致。因此、我們把mgh叫作物體的重力勢(shì)能(gravitationalpotentialenergy)，常用Ep表示,即Ep=mgh重力勢(shì)能02.高中物理必修第二冊(cè)課件1.概念：物體由于被舉高而具有的能叫重力勢(shì)能。3.國(guó)際單位：焦耳(J)1kg·m/s2·m=1N·m=1J2.大小：Ep=mgh4.重力勢(shì)能是標(biāo)量，狀態(tài)量。重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系03.高中物理必修第二冊(cè)課件1.當(dāng)物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)時(shí)：重力做正功，即WG＞０，EP初＞EP末

重力勢(shì)能減小，且減少的重力勢(shì)能等于重力做的正功。2.當(dāng)物體由低處向高處運(yùn)動(dòng)時(shí)：重力做負(fù)功，即WG＜０，EP初＜EP末

重力勢(shì)能增大,且增加的重力勢(shì)能等于物體克服重力所做的功。重力做功對(duì)應(yīng)著重力勢(shì)能的變化WG＝EP初－EP末=－△Ep

WG＝mgh=mgh1－mgh2重力勢(shì)能的相對(duì)性第三部分重力勢(shì)能的相對(duì)性01.高中物理必修第二冊(cè)課件1.參考平面：人為選定的高度定為零水平面。說(shuō)明：（1）在參考平面上，物體的重力勢(shì)能為零(又稱零勢(shì)能面)。（2）重力勢(shì)能具有相對(duì)性，計(jì)算時(shí)必須事先選定參考平面。（3）參考平面的選取是任意的，視問(wèn)題處理方便為原則；

通常選擇地面或最低點(diǎn)為參考平面。高中物理必修第二冊(cè)課件2.重力勢(shì)能是標(biāo)量，但有正負(fù)，且正負(fù)表示大小。（1）若物體在參考面，h=0故Ep=0（2）若物體在參考面上方，則h＞0為正值，Ep也是正值；（3）若物體在參考面下方，則h＜0為負(fù)值，Ep也是負(fù)值；重力勢(shì)能的相對(duì)性02.重力勢(shì)能的系統(tǒng)性03.高中物理必修第二冊(cè)課件物體重力勢(shì)能與重力做功密切相關(guān)，而重力是地球與物體間的相互作用力，若離開(kāi)了地球或物體，就談不上重力，所以，重力勢(shì)能是物體與地球所組成的“系統(tǒng)”所共有的。平常只說(shuō)物體具有的重力勢(shì)能，是一種簡(jiǎn)化的說(shuō)法。物體說(shuō)：重力勢(shì)能是我自己的！地球說(shuō)：朋友這是咱們倆的！高中物理必修第二冊(cè)課件參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能下落過(guò)程小球重力做功下落過(guò)程小球重力勢(shì)能變化量桌面地面

6J10J

-4J010J10J-10J-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(guò)程，WG和△EP與參考平面的選擇無(wú)關(guān)?！鱁p的絕對(duì)性重力勢(shì)能差值的絕對(duì)性04.已知：m=0.5kg,h1=1.2m,h2=0.8m彈性勢(shì)能第四部分高中物理必修第二冊(cè)課件彈性勢(shì)能01.發(fā)生彈性形變的物體各部分之間，由于有彈力的相互作用，也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能（elasticpotentialenerge)。高中物理必修第二冊(cè)課件平均力法求彈力做功02.因拉力F與形變量l成正比，故拉力的平均值為：平均拉力對(duì)這段位移做的功：F拉lF=

kl高中物理必修第二冊(cè)課件微元法求彈力做功03.lΔl1Δl2Δl3Δl5Δl4把彈簧從A到B的過(guò)程分成很多小段：Δl1、Δl2、Δl3…

F拉在各小段上，拉力做的功分別是：F1Δl1、F2Δl2、F3Δl3…拉力在全過(guò)程中所做的功為：W拉＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…怎樣計(jì)算這個(gè)求和公式在各個(gè)小段上，彈力可近似認(rèn)為是不變的：F1、F2、F3…

高中物理必修第二冊(cè)課件F拉lΔl1Δl2Δl3Δl5Δl4F2F3F4F5F1拉力所做的功等于圖線與橫軸所圍的面積W拉＝

kl

212微元法與圖像法結(jié)合04.F拉

=

kl高中物理必修第二冊(cè)課件彈簧彈性勢(shì)能與彈力做功的關(guān)系05.WF彈＝EP1－EP2＝

-△EP彈力做的功初態(tài)的彈性勢(shì)能末態(tài)的彈性勢(shì)能關(guān)系：彈力做功是彈性勢(shì)能變化的量度。高中物理必修第二冊(cè)課件推導(dǎo)彈性勢(shì)能的表達(dá)式06.可見(jiàn)彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為：l為彈簧的形變量k為彈簧的勁度系數(shù)lΔl1Δl2Δl3Δl5Δl4F拉F彈WF拉＝

kl

212EP1=0，WF彈＝-WF拉=EP1－EP2高中物理必修第二冊(cè)課件彈性勢(shì)能和體育07.總結(jié)提升第五部分高中物理必修第二冊(cè)課件課堂小結(jié)重力做功重力勢(shì)能彈性勢(shì)能與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的豎直高度差有關(guān)WG=EP初

-

EP末1.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。2.重力勢(shì)能是地球與物體組成“系統(tǒng)”所共有的。

Ep=mgh彈性勢(shì)能：WF彈＝EP1－EP2＝-△EP高中物理必修第二冊(cè)課件例題1例題精選01.【參考答案】C

高中物理必修第二冊(cè)課件例題2例題精選02.【參考答案】ABD（多選）如圖所示，在一次“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，人由高空下落到最低點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．重力對(duì)人做正功

B．人的重力勢(shì)能減小C．橡皮繩對(duì)人做正功

D．橡皮繩的彈性勢(shì)能增加高中物理必修第二冊(cè)課件例題3例題精選03.【參考答案】B如圖所示，質(zhì)量為m的蘋(píng)果，從樹(shù)上高h(yuǎn)1處先落到地面，又滾到深h2的溝底停下。以地面為零勢(shì)能面，重力加速度為g，則該蘋(píng)果在全過(guò)程中重力做功及在溝底的重力勢(shì)能分別是（）A．mg（h1