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1、力：物体之间的相互作用。,重力：物体由于地球的吸引而受到的力。,势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。,知识回顾,2002年月日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少人失踪。,导入新课,雪崩,这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为3050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。,陨石坑,美国内华达州亚利桑那,“和平号”空间站残片,（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
2、处落下时，为什么能把水泥打进地里?,水电站,（3）水力发电站为什么要修那么高的大坝？,打桩机,用自己的课本做如下试验,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 ,结论,1、高度不同，感觉不同说明与高度有关；,2、质量不同，感觉不同说明与质量有关 。,世界第一大瀑布-尼亚加拉大瀑布,7.4 重力势能,1.知识与能力,理解重力势能的定义及定义式。,知道重力势能的值是相对的，理解重力势能正负号的含义。,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。,培养探究归纳能力和逻辑思维的能力。,教学目标,2 . 过程与方法,在探究过程中渗透科学的研
3、究方法：控制变量法，实验过程观察法及实验结果分析法。,体会用“实验法”和“理论推导”相互验证问题的方法。,3. 情感态度与价值观,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 。,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。,教学重难点,重力势能的概念及对重力势能的应用。,如何探究重力势能的概念。,重点,难点,1重力做功,2重力势能,3重力势能的相对性,4 势能是系统所共有的,本节导航,1重力做功,你感受到他的刺激了吗？,物体沿曲线运动,重力做功的特点:,重力做功与物体运动的路径无关，只跟它的起点和终点的位置（高度）有关，即重力
4、做功数值等于重力与高度差的乘积。,WG = mgh1 - mgh2,结论,一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功? (g=9.8m/s2),例,=59.85J,=245J,重力做功与路径无关,2重力势能,你感受到它的美丽了吗？,重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关。,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重力势能。,重力势能的表达式,m 物体的质量，单位：千克（kg）,g 重力加速度，单位：米秒2（ms2）,
5、h 物体的高度，单位：米（m）,Ep 物体的重力势能，单位：焦（J）,即：物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积（标量）,Ep = mgh,重力势能的改变和重力做功之间有怎样的关系呢？,WGEP1EP2,想一想,2. 当物体由低处向高处运动时：重力做负功，即WG，EP1EP2，重力势能增大,1. 当物体由高处向低处运动时：重力做正功，即WG，EP1EP2，EP2重力势能减小；,重力做功对应着重力势能的变化,负,增加,物体克服重力做的功等于重力势能的增加,正,减少,重力做的功等于重力势能的减少,结论,如果功与路径有关，即对应于同样的起点和终点，重力对同一物体所做的功，随物体运动路径的不同而
6、不同，我们还能把mgh叫做物体的重力势能吗？为什么？,想一想,分析：如果重力的功与路径有关，我们就不能把mgh叫做物体的重力势能了。,解：因为重力做功对应着重力势能的改变。当重力功与路径有关时则h不能与重力的位移相对应，不能称为重力势能。,3重力势能的相对性,儿时的游戏是否还记得？,人从五楼窗台上跳下来，为何平安无事呢？,想一想,因为是跳到地板上！,结论,需要先选定参考平面, 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 。,重力势能为标量，正负不表方向,例,如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2
7、m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,-4J,10J,0,10J,10J,减少10J,减少10J,小结：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。,有一物体在A点的重力势能是1J，在B点的重力势能是0，在C点的重力势能是 -2J，则物体在哪一点的重力势能最大？,答：如图，因为重力势能是标量，所以在A点的势能大于在B点的势能大于在C点的势能.,4 势能是系统所共有的,我们生活的家园！,结论,1. 严格说来，重力势能是地球和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。,2.
8、 平常所说的“物体”的重力势能，只是一种习惯简化的说法。,1.重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关。,2.重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。,3.重力做功与重力势能变化的关系：重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。,课堂小结,4. 重力势能是相对的 ，正负表示大小。一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为参考平面。,5. 势能是系统能,重力势能是地球和物体所组成的这个物体“系统”所共有的,高考链接,（09广东理基）游乐场中的一种滑梯如图所示，小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则（ ）,A.下滑过程中支持力对
9、小朋友做功 B.下滑过程中小朋友的重力势能增加 C.整个运动过程中小朋友的机械能守恒 D.在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功,D,1. 关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是（ ） A. 当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少； B. 物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加； C. 地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值； D. 重力做功的多少与参考平面的选取无关。,ABD,课堂练习,2. 关于重力势能的几种理解，正确的是（ ） A. 重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功 B. 相对于不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的
10、问题 C. 在同一高度将物体不论向何方向抛出，只要抛出时的初速度大小相同，则落地时减少的重力势能必相等 D. 放在地面的物体，它的重力势能一定等于零,BC,3. 物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则（ ） A. 重力做功为50J； B. 物体的重力势能一定增加了50J； C. 物体的动能一定减少50J； D. 重力做了50J的负功。,BD,4. 挂在竖直墙壁上的长1.80m的画，画面质量为100g，下面画轴质量为200g，将它沿墙缓慢卷起，g取10m/s2，需做多少功？,答：由公式可得4.5J。,5. 以40ms的初速度竖直向上抛出一个物体，以抛出点为参考平面，经过 t s 后，物体的重
11、力势能是重力势能最大值的 倍，则 t 的大小为（g = 10ms2）( ) A2 s B3 s C4 s D5 s,A,移的夹角为（ ），重力所做的功为,1证明：设斜面高度为h，对应于倾角为1、2、3的斜面长分别为l1、l2、l3,问题与练习,由功的公式可知，在倾角为1的斜面，力与位,同理可证，在倾角为2、3的斜面上，重力所做的功都等于mgh，与斜面倾角无关。,Wg=mgl1cos（ ）=mgl1sin1=mgh,2答：,（2）足球由位置2运动到位置3时，重力做的功为mgh，足球的重力势能减少了mgh。,（1）足球由位置1运动到位置2时，重力所做的功为mgh，足球克服重力所做的功为mgh，足球
12、的重力势能增加了mgh。,（3）足球由位置1运动到位置3时，重力做功为零，重力势能变化为零。,说明：本题的意图是使学生体会，重力势能的变化是与重力做功相对应的。重力做了多少功,重力势能就变化多少。重力做正功重力势能减少，重力做负功重力势能增加。,3答：（1）,说明：本题的意图是使学生认识，重力势能跟零势面的选取有关，而重力势能的变化跟重力的功相对应，与零势能面的选取无关。重力做的功只跟物体位置的变化有关，与是否存在其他力无关。,（2）如果下落过程中有空气阻力，表格中的数据不变。,B 错误。物体匀速上升，拉力的大小等于重力，拉力的功一定等于重力势能的增加量。C 错误。根据WG=Ep1Ep2可知，
13、重力做1J的功，物体势能的增加量为1J。D 错误。重力做功只与起点和终点的位置有关，与路径无关，A、B两点的位置不变，从A点到B点的过程中，无论经过什么路径，重力的功都是相同的。,4. 答：A正确。例如：物体在向上的拉力作用下，如果做匀加速直线运动，这时拉力的功大于重力势能的增加量。如果物体做匀减速直线运动，这时拉力的功小于重力势能的减少量。,除了重力势能,还有其他形式的势能.任何形式的势能,都是物体系统由于其中各物体之间,或物体内的各部分之间存在相互作用而具有的能,是由各物体的相对位置决定的.例如,分子之间由于存在相互作用而具有势能,叫做分子势能,由分子间的相对位置决定;电荷之间由于存在相互作用而具有势能,叫做电势能,由电荷相对位置决定.分子势能或电势能分别属于分子或电荷组成的系统,不是一个分子或一个电荷单独具有的.,课外拓展,又如：发生弹性形变的物体，在恢复形变时能对外界做功，所以它也具有一种潜在的能量，称之为弹性势能。物体的形变程度越大，弹性势能也越大。重力势能：大小由地球和地面上物体的相对位置决定。弹性势能：大小由形变程度决定，而形变程度不同，发生形变的物体的各部分相对位置会发生变化。,
