8.2重力势能 课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

宣讲人：某某某 时间：20XX.XX 第2节 重力势能 第八章 机械能守恒定律 新课导入 想一想：这两张图在警示什么内容？为什么小小的东西也会对人造成伤害？ 重力势能及相关因素 2021年4月8日，舍某、马某在兵团第12师三坪农场某小区12楼居住，为图方便，将水壶、芦荟叶等物品多次从窗户抛出。其中，抛出的芦荟叶砸中路人刘某腿部。法院判决舍某有期徒刑七个月，缓刑一年，并处罚金人民币2000元。马某有期徒刑六个月，缓刑一年，并处罚金人民币1000元。 新闻报道中的人被坠落的芦荟叶砸伤，为什么芦荟叶也会对人造成伤害？ 重力势能及相关因素 由这些事例，结合初中所学知识，说说重力势能的大小与什么因素有关？ 高处的物体具有重力势能。物体的重力越大，位置越高。它具有的重力势能就越大。 倡导文明行为 拒绝高空抛物 共建和谐社会。 物体如果处在一定高度时，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,它的大小与哪些因素有关呢？ 那么重力势能的大小如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题。 新知导入 5 知识点一：重力做的功 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功 新知学习 第一种情况 重力做的功： WG＝mgh 第二种情况 重力做的功： WG＝ mglcosθ ＝mgh 第三种情况 这种情况应该怎么计算？ 新知学习 我们把整个路径分成许多段很短的间隔，经过的路程分别为AA1,A1A2,A2A3…，由于每一段都很小，因而都可以近似的看作一段倾斜的直线。设每段高度差分别是△h1,△h2， △h3，…，则物体通过每段时重力做的功分别是mg △h1, mg △h2,mg △h3，… 物体通过整个路径时重力做的功，等于重力在每小段上做的功的代数和，即 新知学习 三种情形重力做的功均为 WG＝mgh=mgh1－mgh2 分析表明，物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积mgh1与跟终点高度的乘积mgh2两者之差。 可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化。在物理学中,“mgh”是一个由特殊意义的物理量，就用这个物理量表示物体的？。 做功与能量变化紧密相关 功是能量转化的量度 新知学习 知识点二：重力势能 1.概念：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 3.国际单位：焦耳(J) 1kg·m/s2·m=1N·m=1J 2.大小： Ep=mgh 4.重力势能是标量，状态量。 新知学习 知识点三：重力做的功与重力势能变化的关系 WG＝mgh=mgh1－mgh2＝EP初－EP末 = －△Ep 1.当物体由高处向低处运动时：重力做正功，即WG＞０，EP初＞EP末 重力势能减小，且减少的重力势能等于重力做的正功。 2.当物体由低处向高处运动时：重力做负功，即WG＜０，EP初＜EP末 重力势能增大,且增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。 重力做功对应着重力势能的变化 WG＝mgh=mgh1－mgh2＝EP初－EP末 = －△Ep 新知学习 知识点四：重力势能的相对性 高度h是相对于谁的呢？ 重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面。 新知学习 1.参考平面： 人为选定的高度定为零水平面。 说明： （1）在参考平面上，物体的重力势能为零(又称零势能面)。 （2）重力势能具有相对性，计算时必须事先选定 （3）参考平面的选取是任意的，视问题处理方便为原则； 通常选择地面或最低点为参考平面。 新知学习 2.重力势能是标量，但有正负，且正负表示大小。 说明： （1）若物体在参考面，h=0故Ep=0 （2）若物体在参考面上方，则h＞0为正值，Ep也是正值； （3）若物体在参考面下方，则h＜0为负值，Ep也是负值； 举例：同一物体的重力势能Ep1=2J，Ep2=-3J，则有Ep2<Ep1. 新知学习 5. 如图，质量 0.5 kg 的小球，从桌面以上 h1 = 1.2 m 的 A 点落到地面的 B 点，桌面高 h2 = 0.8 m.关于小球的重力势能，请按要求填写下表.( g = 10 m/s2 ) 参考平面 在A点 在 B点 下落过程重力做功 重力势能变化 桌面 地面 6 J 10 J ─4 J 0 10 J 10 J 减少10 J 减少10 J h1 h2 A B 选择不同的参考平面，物体的重力势能不同. 相对性 重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关. 绝对性 新知导入 知识点五：重力势能的系统性 那么重力势能是谁具有的呢? 物体重力势能与重力做功密切相关，而重力是地球与物体间的相互作用力，若离