物理2 重力势能说课课件ppt

这是一份物理2 重力势能说课课件ppt，共44页。PPT课件主要包含了mgΔh，mgh，Ep1－Ep2，水平面，形变量，劲度系数，答案D，答案减少了mgL，答案ABD，答案B等内容，欢迎下载使用。

③重力做功与重力势能及其变化的关系WG＝__________＝－ΔEp。即：重力做正功，重力势能_____；重力做负功，重力势能_____。④重力势能的相对性a．物体的重力势能总是相对于某一_______来说的，这个_______叫作参考平面。在参考平面上，物体的重力势能取为0。b．选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是_____的。c．对选定的参考平面而言，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值；重力势能的正负表示大小。
2．判断(1)同一物体在不同高度时，重力势能不同。 ( )(2)重力做功与物体的位移有关。 ( )(3)重力做功WG＝－20 J时，物体的重力势能减小20 J。 ( )(4)只要有重力做功，重力势能就一定增加。 ( )
解析：重力做功与路径无关，取决于物体初、末位置，且与物体受不受其他力无关。重力势能的变化量只取决于重力做的功，因此，三种情况下重力做功相同，重力势能的变化量也相同，故B、C正确。答案：BC　
　二、弹性势能1．填一填(1)弹性势能：发生_____形变的物体的各部分之间，由于有_____的相互作用而具有的势能。(2)影响弹性势能大小的因素：①弹簧的________；②弹簧的_________。(3)势能：势能也叫_____，与相互作用的物体的_____位置有关。①重力势能是由地球和地面上物体的相对位置决定的。②弹性势能是由发生弹性形变的物体各部分的相对位置决定的。2．判断(1)弹性势能与弹簧的弹性形变量和劲度系数有关。( )(2)不同的弹簧发生相同的形变量时，弹性势能变化量不同。( )(3)弹簧被压缩时，弹性势能为负，弹簧被拉伸时，弹性势能为正。 ( )
3．选一选(多选)关于弹性势能，下列说法正确的是 (　　)A．发生弹性形变的物体具有弹性势能B．只有弹簧在发生形变时才具有弹性势能C．弹性势能可以与其他形式的能相互转化D．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳解析：发生弹性形变的物体的各部分之间由于有弹力的相互作用而具有弹性势能，故A正确，B错误；弹性势能跟重力势能一样，可以与其他形式的能相互转化，故C正确；能的单位跟功的单位相同，在国际单位制中的单位是焦耳，故D正确。答案：ACD　
(1)瀑布和水电站的水从高处流下，水的重力势能怎样变化？是不是水的落差越大，水的重力势能就越大？(2)跳水运动员先高高跃起再落入水中，怎样比较运动员在不同位置重力势能的大小？重力势能的大小与哪些因素有关？提示：(1)瀑布和水电站的水从高处流下，水的重力势能减小。重力势能具有相对性，水的落差越大，重力势能不一定大，水的重力势能变化越大。(2)选择相同的零势能面，比较运动员在不同位置重力势能的大小。重力势能的大小与质量及相对于零势能面的高度有关。　　　　
【重难释解】1．重力势能的理解
A．mgh，减少mg(H－h)B．mgh，增加mg(H＋h)C．－mgh，增加mg(H－h)D．－mgh，减少mg(H＋h)
[迁移·发散]在典例1中：(1)若选地面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化量如何？(2)若选释放点所在平面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化量如何？(3)比较以上的结果，你能得出什么结论？解析：(1)若选地面为参考平面，落地时重力势能为0，整个过程中重力势能减少mg(H＋h)。(2)若选释放点所在平面为参考平面，落地时重力势能为－mg(H＋h)，整个过程中重力势能减少mg(H＋h)。(3)根据以上的结果可知，重力势能具有相对性，但重力势能的变化量具有绝对性，与参考平面的选取无关。答案：见解析
【素养训练】1．下列关于重力势能的说法正确的是 (　　)A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能增加了D．地面上的物体的重力势能一定等于0解析：物体的重力势能与参考平面有关，同一物体在同一位置相对不同的参考平面的重力势能不同，故A错误；物体在零势能面以上，距零势能面的距离越大，重力势能越大，物体在零势能面以下，距零势能面的距离越大，重力势能越小，故B错误；重力势能中的正、负号表示大小，－5 J的重力势能小于－3 J的重力势能，故C正确；只有选地面为零势能面时，地面上的物体的重力势能才为0，否则不为0，D错误。 答案：C　
2．两个质量相等的实心铁球与实心木球，将它们放在同一水平地面上，下列 结论正确的是 (　　)A．铁球的重力势能大于木球的重力势能B．铁球的重力势能等于木球的重力势能C．铁球的重力势能小于木球的重力势能D．木球的重力势能不会大于铁球的重力势能解析：因为铁球和木球的密度不同，所以质量相等的实心铁球和实心木球，木球的体积较大，放在同一水平地面上时，木球的重心高，因此，木球的重力势能大于铁球的重力势能，故C正确。答案：C　
3．一棵苹果树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A处先落到地面C处最后滚入沟底D处。A、B、C、D、E水平面之间竖直距离如图所示。以地面C为零势能面，g取10 m/s2，则该苹果从A处落下到D处的过程中，重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是 (　　)
A．15.6 J和9 J　　　　　　B．9 J和－9 JC．15.6 J和－9 J D．15.6 J和－15.6 J解析：以地面C为零势能面，根据重力势能的计算公式得D处的重力势能Ep＝mgh＝0.3×10×(－3.0)J＝－9 J。苹果从A处落下到D处的过程中重力势能的减少量ΔEp＝mgΔh＝0.3×10×(0.7＋1.5＋3.0)J＝15.6 J，故C正确。答案：C　
(2)游客从水面爬上滑梯最高点的过程中重力做正功还是负功？重力势能是增加还是减少？提示：(1)游客沿滑梯滑下的过程中重力做正功，重力势能减少。(2)游客从水面爬上滑梯最高点的过程中重力做负功，重力势能增加。
【重难释解】1．重力做功与重力势能的比较
[答案]　(1)－40 J　(2)50 J　重力势能减少了50 J
5．质量为m的足球在地面1位置被踢出后落到3位置，以下说法正确的是 (　　)A．由1到3的过程中，足球的重力势能始终不变，重力始终不做功B．足球的重力势能先减小后增加，总的变化量为0；重力先做负功，后做正功，总功为零C．足球的重力势能先增大后减小，总的变化量为0；重力先做正功，后做负功，总功为零D．足球的重力势能先增大后减小，总的变化量为0；重力先做负功，后做正功，总功为零
解析：前半阶段，足球向高处运动，重力势能增加，重力做负功；后半阶段，足球向低处运动，重力势能减小，重力做正功，D正确，A、B、C错误。
(1)人拉弹簧时对弹簧做什么功？弹簧的弹性势能怎么变化？(2)在弹簧弹性限度内，人将两组不同的拉力器拉伸相同的长度，克服弹力做功一样多吗？弹性势能的变化一样大吗？提示：(1)人对弹簧做正功，弹簧的弹性势能增加。(2)两组不同的拉力器中弹簧的劲度系数不同，拉伸相同的长度，克服弹力做功不一样多，弹性势能的变化不一样大。　　　　
典例3　(多选)如图所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩至最短的过程中，以下说法正确的是 (　　)A.弹簧的弹力大小与弹簧的压缩量成正比B．物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等C．弹簧的弹力做正功，弹性势能增加D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加
[解析]　F＝kx，故A正确；弹簧开始被压缩时弹力较小，发生相同的位移时弹力做的功较少，弹簧的压缩量变大时，物体移动相同的距离做的功较多，故B正确；物体压缩弹簧的过程，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，弹力做负功，弹性势能增加，故C错误，D正确。
8．如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是 (　　)A．重力势能减少，弹性势能增大B．重力势能增大，弹性势能减少C．重力势能减少，弹性势能减少D．重力势能不变，弹性势能增大解析：弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增大；重力做正功，重力势能减少，故A正确。答案：A
换用不同劲度系数的弹簧做此实验，看看小纸帽弹起的高度又有什么不同。
提示：用力越大，弹簧产生的弹性形变越大，小纸帽弹起的高度越高；用劲度系数越大的弹簧，在相同弹性形变下，小纸帽弹起的高度越高。
二、注重学以致用和思维建模1．如图是某摩天轮，高度为108 m，直径是98 m。一质量为50 kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25 min。如果以地面为零势能面，则他到达最高处时的(g取10 m/s2) (　　)A．重力势能为5.4×104 J，角速度为0.2 rad/sB．重力势能为4.9×104 J，角速度为0.2 rad/sC．重力势能为5.4×104 J，角速度为4.2×10－3 rad/sD．重力势能为4.9×104 J，角速度为4.2×10－3 rad/s
2．如图所示，撑竿跳是运动会中常见的比赛项目，用于撑起运动员的竿要求具有很好的弹性，下列关于运动员撑竿跳起过程的说法正确的是 (　　)
A．运动员撑竿刚刚触地时，竿弹性势能最大B．运动员撑竿跳起到达最高点时，竿弹性势能最大C．运动员撑竿触地后上升到最高点之前某时刻，竿弹性势能最大D．以上说法均有可能
解析：竿形变量最大时，其弹性势能最大，竿刚触地时没有形变，人到最高点时，竿已由弯曲到基本完全伸直。故C正确。答案：C　
3．(2022·山东青岛检测)(多选)如图甲为一种儿童玩具——不倒翁，其纵截面如图乙，底部是半球形，球心为O，顶点为P。“翁”静止时直立，用手推一下上部，“翁”倾斜，放手后来回摆动若干次后重新直立静止。下列判断正确的是(　　)A．“翁”的重心位于O点B．“翁”的重心位于O、P两点之间C．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重力势能增加D．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重力势能减少