《高中物理 7_4 重力勢(shì)能課件 新人教版必修21》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《高中物理 7_4 重力勢(shì)能課件 新人教版必修21（22頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、重 力 勢(shì) 能 前 言 物 體 由 于 被 舉 高 而 具 有 的 能 叫 重 力 勢(shì) 能 。 物 體 的 高 度 發(fā) 生 變 化 時(shí) ， 重 力 要 做 功 ： 物 體 被 舉高 時(shí) ， 重 力 做 負(fù) 功 ； 物 體 下 降 時(shí) ， 重 力 做 正 功 。幾個(gè)概念 力 ： 物 體 之 間 的 相 互 作 用 。重 力 ： 物 體 由 于 地 球 的 吸 引 而 受 到 的 力勢(shì) 能 ： 相 互 作 用 的 物 體 憑 借 其 位 置 而 具 有 的 能 量 。一 個(gè) 新 的 概 念 重 力 勢(shì) 能因 此 ， 認(rèn) 識(shí) 這 種 勢(shì) 能 ， 不 能 脫 離 對(duì) 重 力 做 功 的 研 究 。 物
2、 體 豎 直 下 落 從 A 到 BA hB h1h2 WG=mgh =mg(h1 h2) =mgh1 mgh2 一 .重 力 做 功 物 體 沿 斜 線(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) 從 A 到 C A Ch Lh1h2 WG=mgLcos =mgh =mg(h1 h2) =mgh1 mgh2 物 體 沿 曲 線(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) 從 A 到 Ch1h2h3A Ch 2h1h Ah 1 LW1=mglcos1=mg h 1W=W1+W2+W3+ W=mg h 1+ mg h 2 + mg h 3 + =mg （ h 1+ h 2 + h 3 )=mg h =mgh1 mgh2 重 力 做 功 的 特 點(diǎn) : 重 力 做 功
3、 只 跟 它 的 起 點(diǎn) 和 終 點(diǎn) 的 位 置（ 高 度 差 ） 有 關(guān) ， 與 物 體 運(yùn) 動(dòng) 的 路 徑 無(wú) 關(guān) 。W G = mgh1 - mgh2 上 述 分 析 過(guò) 程 表 明 ： 還 表 明 ： 功 的 大 小 等 于 物 重 跟 起 點(diǎn) 高 度 的 乘 積 mgh1與物 重 跟 終 點(diǎn) 高 度 的 乘 積 mgh 2兩 者 之 差 。 即即 ： WG = mgh二 .重 力 勢(shì) 能 1.定 義 ： 物 體 的 重 力 勢(shì) 能 等 于 它 所 受 重 力 與 所處 高 度 的 乘 積 。2.單 位 ： 國(guó) 際 單 位 制 中 ， 焦 耳 (J)。 1J=1kg m.s-2 .m=
4、1N.m3.重 力 勢(shì) 能 是 標(biāo) 量 ， 狀 態(tài) 量 。4.重 力 勢(shì) 能 的 變 化 EP=mgh2-mgh1 Ep=mgh 可 見(jiàn) ,重 力 做 的 功 等 于 “ mgh”這 個(gè) 量 的 變 化 .在 物 理 學(xué) 中 ， “ mgh”是 一 個(gè) 有 特 殊 意 義 的 物 理 量 . 這個(gè) 物 理 量 就 是 表 示 物 體 的 重 力 勢(shì) 能 。 WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2 14 三 、 重 力 做 功 與 重 力 勢(shì) 能 變 化 關(guān) 系重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量 如果重力做正功，重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能等于重力對(duì)物體做的功 如 果 重 力 做
5、負(fù) 功 ， 重 力 勢(shì) 能 增 加 ， 增 加 的 重 力勢(shì) 能 等 于 物 體 克 服 重 力 做 的 功即 WG = Ep 討 論 ：重力勢(shì)能為零的物體是不是就沒(méi)有重力勢(shì)能？ 計(jì)算重力勢(shì)能之前需要先選定參考平面 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 。 參 考 平 面 的 選 取 是 任 意 的 . 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 是 狀 態(tài) 量 、 標(biāo) 量 +、 表 示 大 小 17 四 、 重 力 勢(shì) 能 的 相 對(duì) 性高 度 是 相 對(duì) 的 ， 所 以 重
6、力 勢(shì) 能 也 是 相 對(duì) 的 必須指出的是，重力勢(shì)能跟重力做功密切相關(guān)，而重力是地球與物體之間的相互作用力。也就是說(shuō)，倘若沒(méi)有地球，就談不上重力。所以，嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，重力勢(shì)能是地球與物體所組成的這個(gè)物體“系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上的物體單獨(dú)具有的。 重 力 勢(shì) 能 屬 于 物 體 和 地 球 組 成 的 系 統(tǒng) .五 .重 力 勢(shì) 能 的 系 統(tǒng) 性 平 常 所 說(shuō) 的 “ 物 體 ” 的 重 力 勢(shì) 能 ，只 是 一 種 習(xí) 慣 簡(jiǎn) 化 的 說(shuō) 法 。 例 ： 如 圖 ， 質(zhì) 量 0.5kg的 小 球 ， 從 桌 面 以 上h1=1.2m的 A點(diǎn) 落 到 地 面 的 B點(diǎn) ， 桌 面 高h(yuǎn)2
7、=0.8m 請(qǐng) 按 要 求 填 寫(xiě) 下 表 (g=10m/s2)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 化桌 面地 面 6J10J -4J0 10J10J -10J-10Jh1h 2AB 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 面 的 選 擇 無(wú) 關(guān)20 小 結(jié)一 、 重 力 做 功 的 特 點(diǎn) ： 與 路 徑 無(wú) 關(guān) ， 只 與 起 點(diǎn) 和 終 點(diǎn) 的 高 度 差 有 關(guān)二 、
8、重 力 勢(shì) 能 ： 地 球 上 的 物 體 具 有 的 與 它 高 度 有 關(guān) 的 能量 。三 、 重 力 做 功 與 重 力 勢(shì) 能 變 化 的 關(guān) 系 ： 重 力 做 的 功 等 于 重 力 勢(shì) 能 減 少 WG=mgh1 mgh2 重 力 做 負(fù) 功 時(shí) ， 重 力 勢(shì) 能 增 加四 、 重 力 勢(shì) 能 是 相 對(duì) 的 ， 正 負(fù) 表 示 大 小 。 一 般 不 加 說(shuō) 明 是 以 地 面 或 題 目 中 的 最 低 點(diǎn) 所 在 的 平面 作 為 參 考 平 面 。五 、 勢(shì) 能 是 系 統(tǒng) 能 。 指 系 統(tǒng) 所 有 。 WG=mgh 高 度 差 Ep=mgh v課 堂 練 習(xí)vP63
9、問(wèn) 題 與 練 習(xí) 1、 2、 4、 課 外 練 習(xí) 創(chuàng) 新 設(shè) 計(jì) 相 關(guān) 練 習(xí) 2、 3 5 4 重 力 勢(shì) 能 問(wèn) 題 與 練 習(xí) 參 考 解 答 v 1.證 明 ： 設(shè) 斜 面 高 度 為 h， 對(duì) 應(yīng) 于 傾 角 為 1、v 2、 3的 斜 面 長(zhǎng) 分 別 為 l1、 l2、 l3。v 由 功 的 公 式 可 知 ， 在 傾 角 為 1的 斜 面 ， 重 力 與 位移 的 夾 角 為 (/2 1)， 重 力 所 做 的 功 為 ：v WG=mgl1cos(/2 1)=mgl1sin1=mgh。v 同 理 可 證 ， 在 傾 角 為 2、3的 斜 面 上 ， 重 力 所 做 的功 都
10、 等 于 mgh， 與 斜 面 傾角 無(wú) 關(guān) 。 v 2.答 ：v （ 1） 足 球 由 位 置 1運(yùn) 動(dòng) 到 位 置 2時(shí) ， 重 力 所 做 的 功為 mgh， 足 球 克 服 重 力 所 做 的 功 為 mgh， 足 球 的重 力 勢(shì) 能 增 加 mgh。v （ 2） 足 球 由 位 置 2運(yùn) 動(dòng) 到 位 置 3時(shí) ， 重 力 做 的 功 為mgh， 足 球 的 重 力 勢(shì) 能 減 少 了 mgh。v（ 3） 足 球 由 位 置 1運(yùn) 動(dòng) 到 位 置 3時(shí) ， 重力 做 功 為 0， 重 力 勢(shì)能 變 化 為 0。 h1h2ABv3.答 ： （ 1） 見(jiàn) 下 表v （ 2） 如 果 下
11、落 過(guò) 程 中 有 空 氣 阻 力 ,表 格 中的 數(shù) 據(jù) 不 變 。v 說(shuō) 明 ： 本 題 的 意 圖 是 使 學(xué) 生 認(rèn) 識(shí) ， 重 力 勢(shì)能 跟 0勢(shì) 面 的 選 取 有 關(guān) ， 而 重 力 勢(shì) 能 的 變 化跟 重 力 的 功 相 對(duì) 應(yīng) ， 與 0勢(shì) 面 的 選 取 無(wú) 關(guān) 。重 力 做 的 功 只 跟 物 體 位 置 的 變 化 有 關(guān) ， 與是 否 存 在 其 他 力 無(wú) 關(guān) 。所 選 擇 的 參 考 平 面 小 球 在 A 點(diǎn) 的 重 力 勢(shì) 能 小 球 在 B 點(diǎn) 的 重 力 勢(shì) 能 整 個(gè) 下 落 過(guò)程 中 小 球 重力 所 做 的 功 整 個(gè) 下 落 過(guò)程 中 小 球 重
12、力 重 力 勢(shì) 能的 變 化 桌 面 6J 4J 10J 10J 地 面 10J 0 10J 10J v 4.答 ：v A正 確 。 例 如 ： 物 體 在 向 上 的 拉 力 作 用 下 ， 如 果 做勻 加 速 直 線(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) ， 這 時(shí) 拉 力 的 功 大 于 重 力 勢(shì) 能 的 增加 量 。 如 果 物 體 做 勻 減 速 直 線(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) ， 這 時(shí) 拉 力 的 功小 于 重 力 勢(shì) 能 的 減 少 量 。v B錯(cuò) 誤 。 物 體 勻 速 上 升 ， 拉 力 的 大 小 等 于 重 力 ， 拉力 的 功 一 定 等 于 重 力 勢(shì) 能 的 增 加 量 。v C錯(cuò) 誤 。 根 據(jù) WG=
13、EP1-EP2可 知 ， 重 力 做 -1J的 功 ， 重力 勢(shì) 能 的 增 加 量 為 1J。v D錯(cuò) 誤 。 重 力 做 功 只 與 起 點(diǎn) 和 終 點(diǎn) 的 位 置 有 關(guān) ， 與路 徑 無(wú) 關(guān) ， A、 B兩 點(diǎn) 的 位 置 不 變 ， 從 A點(diǎn) 到 B點(diǎn) 的過(guò) 程 中 ， 無(wú) 論 經(jīng) 過(guò) 什 么 路 徑 ， 重 力 的 功 都 是 相 同 的 。 練 習(xí) 題 ： 起 重 機(jī) 以 5m/s2的 加 速 度 將質(zhì) 量 為 1t的 物 體 勻 減 速 地 沿 豎 直 方向 提 升 高 度 10m， 則 起 重 機(jī) 鋼 索 的拉 力 對(duì) 物 體 做 的 功 為 多 少 ？ 物 體 克服 重 力
14、 做 功 為 多 少 ？ 物 體 的 重 力 勢(shì)能 變 化 了 多 少 ？ 課 堂 訓(xùn) 練1、 選 擇 不 同 的 水 平 面 作 為 參 考 平 面 ， 物 體 在 某一 位 置 的 重 力 勢(shì) 能 和 某 一 過(guò) 程 中 重 力 勢(shì) 能 改變 量 ( ) A.都 具 有 不 同 的 數(shù) 值 B.都 具 有 相 同 的 數(shù) 值 C.前 者 具 有 相 同 的 數(shù) 值 ， 后 者 具 有 不 同 的 數(shù) 值 D.前 者 具 有 不 同 的 數(shù) 值 ， 后 者 具 有 相 同 的 數(shù) 值 D 課 堂 訓(xùn) 練2、 起 重 機(jī) 以 5m/s2的 加 速 度 將 質(zhì) 量為 1t的 物 體 勻 減 速 地 沿 豎 直 方 向 提升 高 度 10m， 則 起 重 機(jī) 鋼 索 的 拉 力對(duì) 物 體 做 的 功 為 多 少 ？ 物 體 克 服 重力 做 功 為 多 少 ？ 物 體 的 重 力 勢(shì) 能 變化 了 多 少 ？
高中物理 7_4 重力勢(shì)能課件 新人教版必修21
