1、4 4重力势能 2002年月日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地年月日上午，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。区的一个村庄发生雪崩，造成至少人失踪。雪崩雪崩2（一）实例展示（一）实例展示 初步感知初步感知 由以上实例可以知道，物体一旦处在一定高度时，就具由以上实例可以知道，物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的高处落下时，这些能量就有了一定的能量。而当它从所处的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来会以做功的方式释放出来。重力势能重力势能 物体由于处在一定的高度而具有的能量是什么物体由于处在一定的高度而具有的能量是什么能量呢？这种能量的大小与哪些因
2、素有关呢？能量呢？这种能量的大小与哪些因素有关呢？想一想想一想（一）实例展示（一）实例展示 初步感知初步感知 用自己的课本做如下实验，根据感觉用自己的课本做如下实验，根据感觉体会物体的重力势能与什么因素有关？体会物体的重力势能与什么因素有关？1 1、与高度有关。位置越高，重力势能越大。、与高度有关。位置越高，重力势能越大。2 2、与质量有关。质量越大，重力势能越大。、与质量有关。质量越大，重力势能越大。（1 1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉觉 （2 2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉上，感觉 结
3、论：结论：（二）亲身体验（二）亲身体验 加深认识加深认识做一做做一做h思考与讨论：思考与讨论：如图，质量为如图，质量为m m的小球从高为的小球从高为h h1 1的初位置沿三种不的初位置沿三种不同的路径运动到高为同的路径运动到高为h h2 2的末位置。的末位置。请请计算三种情况下重力做的功计算三种情况下重力做的功分别是多少？根据计算结果你能总结出重力做功的特点吗？分别是多少？根据计算结果你能总结出重力做功的特点吗？二、二、理论探究理论探究 把握规律把握规律W1=?W2=?W3=?Lh1h2hh1h2h3h4AAABBB竖直下落竖直下落沿斜线运动沿斜线运动沿曲线运动沿曲线运动W1=mg h=mg(
4、h1h2)=mgh1mgh2 W2=mgLcos =mg h =mg(h1h2)=mgh1mgh2微元法微元法 W3=重力做功的特点：表达式：2、表达式：、表达式：1、定义：、定义：物体所受重力物体所受重力mg与所处与所处高度高度h的乘积的乘积叫做物体的重力势能。用叫做物体的重力势能。用EpEp表示。表示。3、单位：、单位：4、重力势能有无方向？、重力势能有无方向？阅读课本，明确以下问题：阅读课本，明确以下问题：Ep=mgh焦耳，符号为焦耳，符号为J无方向，是标量。无方向，是标量。重力势能重力势能 探究二、重力做功和重力势能变化的关系探究二、重力做功和重力势能变化的关系二、二、理论探究理论探究
5、 把握规律把握规律物体物体向下向下运动，重力做运动，重力做 功，重力势能功，重力势能 。物体物体向上向上运动，重力做运动，重力做 功，重力势能功，重力势能 。判一判：判一判：如上图，当物体向上或向下运动时，重力做什么如上图，当物体向上或向下运动时，重力做什么功？重力势能如何变化？请完成以下填空，自主回答。功？重力势能如何变化？请完成以下填空，自主回答。正正减少减少负负增加增加 如果重力做如果重力做正功正功，W WG G00，则，则E EP1P1EEP2P2，重力势能重力势能减少减少，重力对物体做的重力对物体做的功等于功等于重力势能的重力势能的减少量。减少量。如果重力做如果重力做负功负功，W W
6、G G00，则，则E EP1P1EEP2P2 ，重力势能重力势能增加增加，物体物体克服克服重力做的重力做的功等于功等于重力势能的增加量重力势能的增加量pppGEEEW21重力做功对应重力势能的改变，重力做了多重力做功对应重力势能的改变，重力做了多少功就有多少重力势能发生改变。少功就有多少重力势能发生改变。重力做功的表达式为重力做功的表达式为：21mghmghWG 探究二、重力做功和重力势能变化的关系探究二、重力做功和重力势能变化的关系 脑筋急转弯：脑筋急转弯：人从五楼窗台上跳下来，为何平安无事？人从五楼窗台上跳下来，为何平安无事？向里跳到五楼的地板上。向里跳到五楼的地板上。算一算：算一算：若人
7、的质量为若人的质量为50kg,五楼窗台距五楼地面五楼窗台距五楼地面的高度为的高度为1m，距楼外地面的高度为，距楼外地面的高度为16m，g=10m/s2。则：则：1、相对五楼地面，人的重力势能是多少？、相对五楼地面，人的重力势能是多少？2、相对楼外地面，人的重力势能是多少、相对楼外地面，人的重力势能是多少?500J8000J 阅读课本内容阅读课本内容“重力势能的相对性重力势能的相对性”，思考并回，思考并回答以下问题：答以下问题：1 1、什么叫参考平面？在参考平面，物体的重力势能、什么叫参考平面？在参考平面，物体的重力势能是多少是多少?2 2、通常情况下，如何选取参考平面？、通常情况下，如何选取参
8、考平面？3 3、对选定的参考平面而言，什么情况下重力势能为、对选定的参考平面而言，什么情况下重力势能为正值？什么情况下重力势能为负值？正值？什么情况下重力势能为负值？探究三、重力势能的相对性探究三、重力势能的相对性二、二、理论探究理论探究 把握规律把握规律 练一练练一练:如图有一个质量如图有一个质量2kg的小球从桌面以上高的小球从桌面以上高h1=1.2m的的A点落到地面上的点落到地面上的B点，桌面的高为点，桌面的高为h2=0.8m。请按要求填写下表请按要求填写下表(g=10m/s2)。参考参考平面平面小球在小球在A点重力势点重力势能能EpA小球在小球在B点重力点重力势能势能EpBAB下落下落过
9、程小球过程小球重力做功重力做功WGAB下落下落过程小球过程小球重力势能重力势能变化变化Ep桌面桌面地面地面24Jh1h2AB 选取不同的参考平面选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同物体的重力势能的数值不同16J40J减少减少40J40J0J40J减少减少40J WG、Ep与参考面的选取无关。与参考面的选取无关。比较、分析表格中的数据，有何特点？比较、分析表格中的数据，有何特点？想一想：想一想：重力势能跟重力做功密切相关，重力势能跟重力做功密切相关，如果如果没有了重力，物体还有重力势能吗？没有了重力，物体还有重力势能吗？探究探究4 4、重力势能的系统性、重力势能的系统性二、二、理论探究理
10、论探究 把握规律把握规律没有！没有！温馨提示：温馨提示：严格地说，重力势能是地球与物体所严格地说，重力势能是地球与物体所组成的组成的“系统系统”所共有的，平常所说的所共有的，平常所说的“物物体体”的重力势能，只是一种简化的说法。的重力势能，只是一种简化的说法。学习小结：学习小结：一、重力做功的特点：一、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与路径无关，只与起点和终点的高度差有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。能量。三、重力做功与重力势能变化的关系三、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正功
11、，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加四、重力势能的特征：相对性四、重力势能的特征：相对性 系统性系统性 这节课学到了什么？这节课学到了什么？1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：（确的是：（）A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；定减少；B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；增加；C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；定的值；D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
12、重力做功的多少与参考平面的选取无关。ABD三、学以致用三、学以致用 巩固提高巩固提高 2、物体在运动过程中，克服重力做功为、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则则（）A、重力做功为重力做功为50J；B、重力做功为重力做功为-50J。C、物体的重力势能一定增加了物体的重力势能一定增加了50J；D、物体的重力势能一定减少物体的重力势能一定减少50J；BC三、学以致用三、学以致用 巩固提高巩固提高 3 3、井深、井深8m8m，井上支架高为，井上支架高为2m2m，在支架上用一，在支架上用一根根3m3m长的绳子系住一个重长的绳子系住一个重100N100N的物体，则物的物体，则物体的重力势能是体的重
13、力势能是(以地面为参考平面以地面为参考平面)（）A A100J100JB B700J700JC C100J100JD D无法确定无法确定C三、学以致用三、学以致用 巩固提高巩固提高重力做功与路径无关重力做功与路径无关 4 4、一质量为一质量为5kg5kg的小球从的小球从5m5m高处下落高处下落,碰撞碰撞地面后弹起地面后弹起,每次弹起的高度比下落高度低每次弹起的高度比下落高度低1m,1m,求求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功做了多少功?(g=9.8m/s2)解:小球下落高度为小球下落高度为5m5m=5 x 9.8 x 5J=245J三、学以致用三、学以致用 巩固提高巩固提高
