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人教版高中物理必修2精品《7.4重力势能》PPT课件免费下载

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实现自己既定的目标,
必须能耐得住寂寞单干。
这幅图片说的是2002年9月21日上午,俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩,造成至少100人失踪。(请同学们自己举些例子)
教学目标
(一)知识与技能

  1.理解重力势能的定义及定义式。

  2.知道重力势能的值是相对的,理解重力势能正负号的含义。

  3.理解重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与路径无关。

  4.培养探究归纳能力和逻辑思维的能力。
(二)过程与方法

  1.在探究过程中渗透科学的研究方法:控制变量法,实验过程观察法及实验结果分析法。

  2.体会用“实验法”和“理论推导”相互验证问题的方法。

  (三)情感、态度与价值观

  1.从对生活中有关物理现象的观察,渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦,激发学生探索自然规律的兴趣。

  2.通过学生之间的讨论交流与协作探究,培养团队合作精神。

  3.体验科学不仅仅是认识自然,挑战自然,更在于能动的改造自然。
引入
蓬松的白雪,给人以恬静、美丽的感觉。然而雪崩爆发时,以排山倒海之势,推毁沿途一切,给人类、自然界带来灾难!
这是因为物体一旦处在一定高度时,就具有了一定的能量。而当它从所处的的高处落下时,这些能量就会以做功的方式释放出来
在初中我们已经学过:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.
那么重力势能的大小与什么有关,又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题.
一、重力做功
自主探究:
请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功
第一种情况
重力做的功:
WG=mgh=mgh1-mgh2
第二种情况
重力做的功:
WG= mglcosθ =mgh
= mgh1-mgh2
第三种情况
重力做的功:
WG=mgΔh1+mgΔh2 + ···
=mg(Δh1 +Δh2 + ···)
=mgh
=mgh1-mgh2
结论
通过分析我们知道重力做功的特点:
1、重力做功的特点是与运动的具体路径无关,只与初末状态物体的高度差有关,不论光滑路径还是粗糙路径,也不论是直线运动还是曲线运动,只要初末状态的高度差相同,重力做的功就相同.
2、“ mgh”是一个具有特殊意义的物理量。
这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于它一 方面与重力做功密切相关,另一方面它随高度的变化而变化.恰与势能的基本特征一致。
可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.
1.定义:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
2.单位:国际单位制中,焦耳(J)。 1J=1kg.m.s-2 .m=1N.m
3.重力势能是标量,状态量。
4.重力势能的变化 ΔEP=mgh2-mgh1
在物理学中, “mgh”是一个有特殊意义的物理量. 这个物理量就是表示物体的重力势能。
二、重力势能
Ep=mgh
WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2
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三、重力做功与重力势能变化关系
重力做的功等于重力势能的减少量
如果重力做正功,重力势能减少,减少的重力势能等于重力对物体做的功
如果重力做负功,重力势能增加,增加的重力势能等于物体克服重力做的功
即 WG = -ΔEp
讨论:重力势能为零的物体是不是就没有重力势能?
塔吊把一质量为200kg的物体,从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方,重力做了多少功?物体的重力势能如何变化?若物体加速或减速下降呢?(g=10m/s-2)
分析:重力做功为:
WG=mg(h1-h2)=14000J
WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J
重力势能减少了14000J
自主探究
重力做正功重力势能减少
当然不能,因为此时这个能量不能表示物体重力做功的实际情况.


问:当摩擦力对物体做功时,我们能不能定义有一个摩擦力势能存在呢?为什么?
答:不行,摩擦力做功与路径有关。
计算重力势能之前需要先选定参考平面
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 .
在参考面上方的物体的高度是正值,重力势能也是正值;
势能是状态量、标量.+、–表示大小.
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四、重力势能的相对性
高度是相对的,所以重力势能也是相对的
如图,质量0.5kg的小球,从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点,桌面高h2=0.8m.请按要求填写下表.(g=10m/s2)
6J
10J
-4J
0
10J
10J
-10J
-10J
选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
对一个确定的过程,WG和△EP与参考面的选择无关
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自主探究
必须指出的是,重力势能跟重力做功密切相关,而重力是地球与物体之间的相互作用力。也就是说,倘若没有地球,就谈不上重力。所以,严格说来,重力势能是地球与物体所组成的这个物体“系统”所共有的,而不是地球上的物体单独具有的。
重力势能属于物体和地球组成的系统 .
五.重力势能的系统性
平常所说的“物体”的重力势能,只是一种习惯简化的说法。
A.重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功
B.放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零
C.在不同高度将某一物体抛出,落地时重力势能相等
D.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势
能,但并不影响研究有关重力势能
练习
1、关于重力势能的几种理解,正确的是 ( )
总结
我们已经体会到:
1、重力做正功重力势能减少,而且重力做了多少功,重力势能就减少了多少。
2、重力做负功重力势能增加,而且克服重力做了多少功,重力势能就增加多少。
体会“功是能量转化的量度”
一、重力做功:与起点和终点的位置有关,与物体的路径无关.
二、重力势能:物体的重力势能等于它所受的重力和所处高度的乘积.
三、重力势能的相对性
重力势能与参考平面的选取有关.但重力势能的变化量与参考平面的选取无关.
四、重力势能的系统性
势能是物体和地球所共有的.
小结
高空坠物 危害多多
杜绝乱扔 培养公德