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《2020_2021学年高中物理第七章机械能守恒定律4重力势能课件新人教版必修2202102242145.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、4.重力势能必备知识·自主学习一、重力做的功和重力势能【情境思考】如图所示,小球从A点运动到B点,三种情况下,重力对小球做功相等吗?提示:做的功相等。1.重力做的功:(1)特点:只跟物体运动的_____和_____的位置有关,而跟物体运动的_____无关。物体下降时重力做___功;物体被举高时重力做___功,也可以说成物体克服重力做功。(2)表达式:WG=____=mg(h1-h2),其中h表示物体起点和终点的高度差,h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。起点终点路径正负mgh2.重力势能:(1)定义:物体由于位于_____而具有的_____。(2)大小:等于物体所受重力与所处___
2、__的乘积,表达式为Ep=____。其中h表示物体的高度。(3)单位:_____,与功的单位相同。(4)重力做功与重力势能变化的关系①表达式:WG=______。②重力做正功,重力势能_____,重力做负功,重力势能_____。高处能量高度mgh焦耳Ep1-Ep2减小增加二、重力势能的相对性和系统性【情境思考】如图所示,起重机正在向高处起吊楼板。选择地面为参考平面和选择塔顶为参考平面,楼板在同一位置的重力势能是否相同?提示:不同。1.相对性:(1)参考平面: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,物体的重力势能取作__。(2)重力势
3、能的相对性①选择不同的参考平面,物体重力势能的数值是_____的。②对选定的参考平面,上方物体的重力势能是___值,下方物体的重力势能是___值,负值的重力势能,表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能___。水平面水平面0不同正负小2.系统性:重力势能是_____与_____所组成的系统共有的。【易错解析】(1)重力做功由重力和物体的位移大小决定。()(2)参考平面一定,同一物体在不同高度时,重力势能不同。()(3)重力势能Ep1=2J,Ep2=-3J,则Ep1与Ep2方向相反。()(4)在同一高度的质量不同的两个物体,它们的重力势能一定不同。()×√××地球物
4、体关键能力·合作学习知识点一 重力做功特点和重力势能角度1重力做功的特点(1)重力所做的功跟物体的运动路径无关,跟物体初位置和末位置的高度差有关。(2)重力是恒力,大小不变,方向总是竖直向下,根据恒力做功的公式可知,重力做功的大小由重力大小和在重力方向上位移的大小即竖直方向的高度差决定,与其他因素无关,所以只要起点和终点的位置确定,不论沿着什么路径由起点到终点,重力做功都相同。【问题探究】(1)物体由三条路径(A→B直线,APB弧线,A→C→B折线)从A至B,重力做的功相等吗?(2)物体从A至B重力做什么功?做的功是多少?(3)如果物体从B至A,重力做功怎样?提示:(1)重力做的功与路
5、径无关,同一物体始末位置相同,重力做的功相等。(2)物体从A至B,重力做正功,WAB=mg(h1-h2)(3)物体从B至A,重力做负功WBA=-mg(h1-h2)【典例示范】【典例1】如图所示，游乐场中，从高处A到水平面B处有两条长度相同的轨道Ⅰ和Ⅱ，其中轨道Ⅰ光滑，轨道Ⅱ粗糙。质量相等的小孩甲和乙分别沿轨道Ⅰ和Ⅱ从A处滑向B处①，两人重力做功分别为W1和W2②，则（）A.W1>W2B.W16、别沿轨道Ⅰ和Ⅱ从A处滑向B处,下落的高度相同,所以重力做功相等,故C正确,A、B、D错误。角度2重力势能的三个性质1.重力势能的相对性:由于重力势能表达式为Ep=mgh,高度h的相对性决定了重力势能具有相对性。选取不同的水平面作为零势能面,其重力势能具有不同的数值,即重力势能的大小与零势能面的选取有关。2.重力势能变化的绝对性:物体在两个高度不同的位置时,由于高度差一定,重力势能之差也是一定的,即物体的重力势能的变化与参考平面的选取无关。3.重力势能的系统性:重力是地球对物体吸引而产生的,如果没有地球对物体的吸引,就不会有重力,也不存在重力势能,所以重力势能是这个系统共同具有的,平时所
7、说的“物体”的重力势能只是一种简化的说法。【问题探究】如图所示,质量为m的幼儿园小朋友在玩滑梯。讨论:(1)在最高点(高度为h)和地面的重力势能各是多少?(2)下滑过程中重力做多少功?重力势能如何变化?(选地面为参考面)提示:(1)最高点与最低点的重力势能分别为mgh,0。(2)重力做功W=mgh。重力势能减小了mgh。【典例示范】【典例2】如图所示,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h。若以桌面为参考平面,那么小球落地时
