（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題三 機(jī)械能及其守恒定律 3.4重力勢(shì)能課件 新人教版.ppt

《（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題三 機(jī)械能及其守恒定律 3.4重力勢(shì)能課件 新人教版.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習(xí) 主題三 機(jī)械能及其守恒定律 3.4重力勢(shì)能課件 新人教版.ppt（30頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、3.4重力勢(shì)能,一、重力做的功 1.做功表達(dá)式：WGmghmgh1mgh2，式中h指初位置與末位置的________；h1、h2分別指________、________的高度。 2.做功的正負(fù)：物體下降時(shí)重力做______功；物體被舉高時(shí)重力做______功。 3.做功的特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的_______ _____的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的________無(wú)關(guān)。,高度差,初位置,末位置,正,負(fù),起點(diǎn)和,終點(diǎn),路徑,思維拓展,如圖1所示，將質(zhì)量為m的物塊從A移到B可以有如下情景： 情景1：沿著AOB路徑移動(dòng)。 情景2：沿著直線AB路徑移動(dòng)。 情景3：沿著任意曲線ACB路徑移

2、動(dòng)。 (1)沿著上述三條路徑移動(dòng)物塊，重力做的功分別是多少？ (2)結(jié)合上面的討論，分析重力做功有什么特點(diǎn)。,圖1,二、重力勢(shì)能和重力勢(shì)能的相對(duì)性 1.定義：物體所受重力與所處高度的乘積。 2.大小：表達(dá)式：Ep ________；單位：________，符號(hào)：J。 3.標(biāo)矢性：重力勢(shì)能是________，只有大小，沒(méi)有方向。 4.重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系,(1)表達(dá)式：WG ____________Ep。,mgh,焦耳,標(biāo)量,Ep1Ep2,(2)兩種情況： 當(dāng)物體從高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，重力做________，重力勢(shì)能________，即WG0，Ep1Ep2。 當(dāng)物體由低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí)，重力

3、做________，重力勢(shì)能________，即WG0，Ep1Ep2。重力做負(fù)功也可以說(shuō)成物體______________。,5.重力勢(shì)能的相對(duì)性：重力勢(shì)能總是相對(duì)選定的___________而言的(該平面常稱為_(kāi)__________)。,Epmgh中的h是物體重心相對(duì)參考平面的高度。參考平面選擇不同，則物體的高度h不同，重力勢(shì)能的大小也就不同。,正功,減少,負(fù)功,增加,克服重力做功,參考平面,零勢(shì)能面,思維拓展,如圖2所示，幼兒園小朋友們正在興高采烈地玩滑梯。 (1)小朋友在滑梯最高點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能一定為正值嗎？在地面上時(shí)的重力勢(shì)能一定為零嗎？,(2)小朋友沿滑梯下滑時(shí)，重力勢(shì)能怎么變化？小朋

4、友從最高點(diǎn)滑落到地面過(guò)程中重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取有關(guān)嗎？ 答案(1)不一定，若選最高點(diǎn)為參考平面，則小朋友在最高點(diǎn)的重力勢(shì)能為零，在地面上的重力勢(shì)能為負(fù)。 (2)沿滑梯下滑，小朋友的重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取無(wú)關(guān)。,圖2,重力勢(shì)能與重力勢(shì)能的變化,要點(diǎn)歸納 1.重力勢(shì)能的三性,(1)標(biāo)量性：重力勢(shì)能是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向，但有正、負(fù)。 重力勢(shì)能正、負(fù)的含義：正、負(fù)值分別表示物體處于參考平面上方和下方。 (2)相對(duì)性：表達(dá)式Epmgh中的h是相對(duì)于參考平面的高度，故重力勢(shì)能也具有相對(duì)性。計(jì)算重力勢(shì)能時(shí)必須要選取參考平面，處于參考平面上的任何物體的重力勢(shì)能都為零。,(

5、3)系統(tǒng)性：重力是地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，如果沒(méi)有地球?qū)ξ矬w的吸引，就不會(huì)有重力，也不存在重力勢(shì)能，所以重力勢(shì)能是這個(gè)系統(tǒng)共同具有的。平時(shí)所說(shuō)的“物體的重力勢(shì)能”只是一種簡(jiǎn)化的說(shuō)法。 2.重力勢(shì)能變化的絕對(duì)性：物體在兩個(gè)高度不同的位置時(shí)，由于高度差一定，重力勢(shì)能之差也是一定的，即物體的重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取無(wú)關(guān)。,精典示例 例1 如圖3所示，桌面距地面的高度為0.8 m，一物體質(zhì)量為2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上，則,(1)以桌面為零勢(shì)能參考平面，計(jì)算物體具有的重力勢(shì)能，并計(jì)算物體由支架下落到地面過(guò)程中重力勢(shì)能減少多少？ (2)以地面為零勢(shì)能參考平面，計(jì)算物體具有的重力勢(shì)能

6、，并計(jì)算物體由支架下落到地面過(guò)程中重力勢(shì)能減少多少？ (3)以上計(jì)算結(jié)果說(shuō)明什么？,圖3,解析(1)以桌面為零勢(shì)能參考平面，物體距離零勢(shì)能參考平面的高度h10.4 m， 因而物體具有的重力勢(shì)能 Ep1mgh129.80.4 J7.84 J。 物體落至地面時(shí)，物體的重力勢(shì)能 Ep2mgh229.8(0.8) J15.68 J。 因此物體在此過(guò)程中重力勢(shì)能減少量 EpEp1Ep27.84 J(15.68) J23.52 J。,(2)以地面為零勢(shì)能參考平面，物體距離零勢(shì)能參考平面的高度h1(0.40.8) m1.2 m。 因而物體具有的重力勢(shì)能 Ep1mgh129.81.2 J23.52 J。 物體

7、落至地面時(shí)重力勢(shì)能Ep20。 在此過(guò)程中物體重力勢(shì)能減少量 EpEp1Ep223.52 J023.52 J。 (3)通過(guò)上面的計(jì)算可知，重力勢(shì)能是相對(duì)的，它的大小與零勢(shì)能參考平面的選取有關(guān)，而重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的，它與零勢(shì)能參考平面的選取無(wú)關(guān)，其變化值與重力對(duì)物體做功的多少有關(guān)。 答案(1)7.84 J23.52 J(2)23.52 J23.52 J (3)見(jiàn)解析,方法總結(jié),(1)計(jì)算物體的重力勢(shì)能，必須首先選定零勢(shì)能面。 (2)零勢(shì)能面以下的重力勢(shì)能均為負(fù)值，“”、“”號(hào)代表重力勢(shì)能的大小，因此，比較大小時(shí)，一定要帶著“”、“”號(hào)進(jìn)行比較。,針對(duì)訓(xùn)練1 下列關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法正確的是(),

8、A.物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定 B.物體與零勢(shì)能面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大 C.一個(gè)物體的重力勢(shì)能從5 J變化到3 J，重力勢(shì)能增加了 D.在地面上的物體具有的重力勢(shì)能一定等于零,解析物體的重力勢(shì)能與參考平面有關(guān)，同一物體在同一位置相對(duì)不同的參考平面的重力勢(shì)能不同，A錯(cuò)誤；物體在零勢(shì)能面以上，距零勢(shì)能面的距離越大，重力勢(shì)能越大，物體在零勢(shì)能面以下，距零勢(shì)能面的距離越大，重力勢(shì)能越小，B錯(cuò)誤；重力勢(shì)能中的正、負(fù)號(hào)表示大小，5 J的重力勢(shì)能小于3 J的重力勢(shì)能，C正確；只有選地面為零勢(shì)能面時(shí)，地面上的物體的重力勢(shì)能才為零，否則不為零，D錯(cuò)誤。 答案C,重力做功與重力勢(shì)能

9、的變化的關(guān)系,要點(diǎn)歸納 重力做功與重力勢(shì)能的比較,圖4,(1)小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力做功為多少？ (2)重力勢(shì)能減少了多少？,方法總結(jié),(1)判斷重力做功正負(fù)的方法： 若物體向上運(yùn)動(dòng)或有豎直向上的分位移，重力做負(fù)功；若物體向下運(yùn)動(dòng)或有豎直向下的分位移，重力做正功。 (2)重力勢(shì)能的變化僅與重力做功有關(guān)，與是否受其他力及其他力是否做功無(wú)關(guān)。,針對(duì)訓(xùn)練2 (2018吉林高一檢測(cè))(多選)關(guān)于重力勢(shì)能和重力做功的敘述，正確的是(),A.物體克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增加量 B.重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只取決于始末點(diǎn)的位置 C.在同一高度，將某物體沿不同方向拋出，從拋出到落至同一水平地面的過(guò)

10、程，重力勢(shì)能的變化一定相等 D.重力勢(shì)能等于零的物體，不可能對(duì)別的物體做功,解析物體克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增加量，故A正確；重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只取決于始末點(diǎn)的位置，故B正確；在同一高度，將物體沿不同的方向拋出，從拋出到落地過(guò)程中，重力做的功相等，物體所減少的重力勢(shì)能一定相等，故C正確；重力勢(shì)能具有相對(duì)性，重力勢(shì)能的大小與零勢(shì)能面的選取有關(guān)，重力勢(shì)能等于零的物體，可以對(duì)別的物體做功，故D錯(cuò)誤。 答案ABC,1.(2018安慶高一檢測(cè))(多選)在空中某點(diǎn)，將三個(gè)質(zhì)量相等的小球以相同的速率v水平拋出、豎直上拋、豎直下拋，則從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)，下列說(shuō)法中正確的是(),A.重力做功相同 B.重力的

11、平均功率相同 C.豎直下拋小球的重力的平均功率最大 D.落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率相同,解析三種情況下豎直方向上的位移相同，重力做功相等，故A正確；豎直下拋的小球落地所用時(shí)間最短，而重力做功相等，所以豎直下拋的小球的重力的平均功率最大，故B錯(cuò)誤，C正確；三種情況下，小球落地時(shí)的速度大小相同，但速度方向與豎直方向夾角不同，所以重力的瞬時(shí)功率不相同，故D錯(cuò)誤。 答案AC,2.某游客領(lǐng)著孩子游泰山時(shí)，孩子不小心將手中的皮球滑落，球從A點(diǎn)滾到了山腳下的B點(diǎn)，高度標(biāo)記如圖5所示，則下列說(shuō)法正確的是(),A.從A到B的曲線軌跡長(zhǎng)度不知道，無(wú)法求出此過(guò)程重力做的功 B.從A到B過(guò)程中阻力大小不知道，無(wú)法求出此過(guò)程

12、重力做的功 C.從A到B重力做功mg(Hh) D.從A到B重力做功mgH,圖5,解析重力對(duì)物體所做的功只與初、末位置的高度差有關(guān)，大小為WGmgH，故正確選項(xiàng)為D。 答案D,3.(2018開(kāi)封高一檢測(cè))一實(shí)心的正方體鐵塊與一實(shí)心的正方體木塊質(zhì)量相等，將它們放在水平地面上，下列結(jié)論正確的是(以水平地面為零勢(shì)能面)(),A.鐵塊的重力勢(shì)能大于木塊的重力勢(shì)能 B.鐵塊的重力勢(shì)能小于木塊的重力勢(shì)能 C.鐵塊的重力勢(shì)能等于木塊的重力勢(shì)能 D.上述三種情況都有可能 解析由于鐵塊的密度大于木塊的密度，質(zhì)量相等時(shí)，鐵塊的體積小于木塊的體積，因此鐵塊的重心低于木塊的重心，可得鐵塊的重力勢(shì)能小于木塊的重力勢(shì)能，故B正確。 答案B,4.質(zhì)量為m的物體，沿傾角為的光滑斜面由靜止下滑，當(dāng)下滑t(s)時(shí)重力勢(shì)能減少量為(),答案D,5.在離地面80 m處無(wú)初速度地釋放一小球，小球質(zhì)量為200 g，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，取釋放點(diǎn)所在水平面為參考平面。求：,(1)在第2 s末小球的重力勢(shì)能； (2)在第3 s內(nèi)重力所做的功和重力勢(shì)能的變化。,答案(1)40 J(2)50 J減少50 J,