2021学年4.重力势能教学ppt课件

这是一份2021学年4.重力势能教学ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了复习旧课，激发学习动机，讲授新知识，增加或减少，打夯筑土，探究得到的结论，巩固运用等内容，欢迎下载使用。

关于能的概念：一个物体能够对外做功，则这个物体具有能。
讨论：1、请同学们结合生活，列举“物质的不同运动形式对应着不同的能”的例子。2、请同学们结合生活，列举“各种不同形式的能量可以相互转化，而且在转化过程中能量守恒。”的例子。
一、功和能的关系通过分析下边几个过程中能量的转化情况，讨论：“做功就一定有能量发生转化（或者转移）”的观点是否正确？我们能得到什么结论？（1）人拉重物在光滑水平面上由静止而运动。（2）在水力发电厂中，水流冲击水轮机，带动发电机转动（3）电力机车在铁路上前进。
结论：做功使不同形式的能量发生转化。
讨论：在能量转化中，做功多少与能量转化（或者转移）多少的关系怎样？举例说明。（1）举重运动员把重物举起来，对重物做了功，重物的重力势能增加，同时运动员消耗了体内的化学能，且运动员做了多少功就有多少化学能转化为重力势能。（2）被压缩的弹簧放开时把一个小球弹出去，小球的动能增加，同时弹簧的弹性势能减小，且弹簧对小球做了多少功，就有多少弹性势能转化为机械能。
讨论：1、功和能的联系是什么？2、功和能的区别有哪些？
1、功和能的联系：（1）功和能都是标量（2）功是能量转化的量度（3）单位：焦（J）2、功和能的区别：（1）功是和物体的运动过程有关的物理量，是一个过程量；能是和物体的运动状态有关的物理量，是一个状态量。但功不是能。（2）做功可以使物体具有的能量发生变化，而且物体能量变化的大小是用做功的多少来量度的。但功和能不能相互转化。
3、物体以某一初速度沿粗糙水平面滑动，摩擦力对物体做正功还是负功？物体是获得能量还是失去能量？结论：功的正负表示能量转化的 ，_______功使物体获得能量， 功使物体失去能量。
美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为30～50米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。
思考：（1）俄罗斯“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？碎片燃烧时，温度可达3000℃，其能量由什么能量转化而来？（2）打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥打进地里? （3）水力发电站为什么要修那么高的大坝？（4）在你的头顶上方相同的高度,分别用细绳悬挂一个粉笔头和7.5Kg的铅球，你的感觉有何不同？以上问题的根本原因是什么？
用自己的课本做如下试验
1、与高度有关 2、与质量有关
1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉 • •
2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉 • •
重力势能:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能,用EP表示。
二、重力做功的特点设一个质量为m的物体，（1）从高度是h1的A位置，竖直向下运动到高度是h2的B位置；（2）从高度是h1的A位置，沿倾斜直线运动l的距离，到达高度是h2的B位置；（3）从高度是h1的A位置，沿沿任一路径，运动到高度是h2的B位置；探究：根据功的公式，计算重力所做的功分别是多少？是否相同？由此得到什么结论？
结论：重力所做的功只跟初位置的高度和末位置的高度有关，跟物体运动的路径无关。
探究重力势能的表达式：一个质量为m的物体从距地高为h1的A点下落到距地高为h2的B点，求重力做的功？由此得到什么结论？
结论：重力做的功等于物体重力势能的变化量WG=mgh1－mgh2(即WG等于mgh这个量的变化）
探讨：仔细研究重力势能表达式 EP=mgh，从中可以获得哪些信息？(1)重力势能的单位是什么？为什么？(2)重力势能是矢量还是标量？可以为负值吗？(3)重力做功与重力势能变化有何关系？
三、重力势能1、定义：物体由于被举高而具有的能叫重力势能，用EP表示。2、公式：EP=mgh物理意义：物体的重力势能等于物体的重力和它的高度的乘积3、重力势能是标量，也是状态量单位：焦（J）
4、重力做功与重力势能变化的关系 WG = Ep1 - Ep2
重力做的功等于重力势能的减少
物体克服重力做的功等于重力势能的增加
四、重力势能的相对性讨论：1、为什么说重力势能具有相对性？参考平面的选取是唯一确定的吗？2、重力势能的改变与参考面选择有关吗？为什么？3、重力势能为正值？表示什么含义？重力势能为负值？表示什么含义？
1、重力势能的相对性：（高度的相对性）重力势能的数值与参考面的选择有关。在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。参考平面的选取是任意的,通常选择地面作为参考平面。2、重力势能变化的确定性：（高度变化的确定性）重力势能的改变与参考面选择无关。
五、势能是系统所共有的重力势能是地球与物体所组成的这个“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。
练习1、 在离地80 m处无初速释放一小球，小球质量为m＝200 g，不计空气阻力，g 取10 m/s2，取地面所在水平面为零势能参考面。求：(1)在第2 s末小球的重力势能；(2)在第3 s内重力所做的功，重力势能的变化。
练习2、如图所示，质量为m物体静止在地面上，物体上面连着一个直立的轻质弹簧，弹簧的劲度系数为k.现用手拉住弹簧上端，使弹簧上端缓慢提升高度h，此时物体已经离开地面，求物体重力势能的增加量。