《重力勢能》機械能守恒定律PPT優秀課件
第一部分內容：學習目標
1.認識重力做功與物體運動路徑無關的特點.
2.理解重力勢能及重力做功與重力勢能變化的關系.
3.知道重力勢能具有相對性，知道重力勢能是物體和地球所組成的系統所共有的.
4.理解彈性勢能的概念，知道影響彈性勢能大小的相關因素.
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重力勢能PPT，第二部分內容：01梳理教材 夯實基礎
一、重力做的功
1.重力所做的功WG＝________，Δh指初位置與末位置的________.
2.重力做功的特點：物體運動時，重力對它做的功只跟它的________________有關，而跟物體________無關.
二、重力勢能
1.重力勢能.
(1)表達式：Ep＝________.
(2)單位：________；符號：________.
2.重力做功與重力勢能之間的關系：WG＝________ .
(1)當物體由高處運動到低處時，重力做______功，重力勢能________；即WG＞0，Ep1 Ep2.
(2)當物體由低處運動到高處時，重力做______功，重力勢能________；即WG＜0，Ep1＜Ep2.
3.重力勢能的系統性
重力勢能是地球與物體所組成的“________ ”所共有的，而不是地球上的物體單獨具有的.
三、重力勢能的相對性
1.參考平面：物體的重力勢能總是相對于________來說的，這個________叫作參考平面，在參考平面上物體的重力勢能取為______.
2.重力勢能的相對性：Ep＝mgh中的h是物體重心相對________的高度.選擇不同的參考平面，物體重力勢能的數值是________ 的，但重力勢能的差值________ .(后兩空選填“相同”或“不同”)
3.物體在參考平面上方，重力勢能為_____值；物體在參考平面下方，重力勢能為_____值.
四、彈性勢能
1.定義：發生_____形變的物體的各部分之間，由于有_____ 的相互作用而具有的勢能，叫彈性勢能.
2.影響彈性勢能的因素
(1)彈性勢能跟形變大小有關：同一彈簧，形變大小_____，彈簧的彈性勢能就越大.
(2)彈性勢能跟勁度系數有關：不同的彈簧發生同樣大小的形變，勁度系數_____ ，彈性勢能越大.
3.勢能也叫____能，與相互作用的物體的__________有關.重力勢能是由_________________________決定的，彈性勢能是由發生__________ 的物體各部分的相對位置決定的.
即學即用
1.判斷下列說法的正誤.
(1)重力做功一定與路徑無關，只與初、末位置的高度差有關.( )
(2)重力勢能Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，則Ep1與Ep2方向相反.( )
(3)重力做功WG＝－20 J時，物體的重力勢能減小20 J.( )
(4)同一彈簧長度不同時，彈性勢能一定不同.( )
(5)彈性勢能與彈簧的形變量和勁度系數有關.( )
2.質量為m的物體(可視為質點)從地面上方H高處由靜止釋放，落在地面后出現一個深度為h的坑，如圖1所示，重力加速度為g，在此過程中，重力對物體做功為__________，重力勢能______(填“減少”或“增加”)了__________.
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重力勢能PPT，第三部分內容：02探究重點 提升素養
一、重力做的功
導學探究
如圖2所示，一個質量為m的物體，從高度為h1的位置A分別按下列三種方式運動到高度為h2的位置B，在這個過程中，思考并討論以下問題：
(1)求出圖甲情形中重力做的功；
答案 甲中WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2
(2)求出圖乙情形中重力做的功；
答案 乙中WAB′＝mglcos θ＝mgΔh＝mgh1－mgh2
WB′B＝0
故WAB＝mgΔh＝mgh1－mgh2
(3)求出圖丙情形中重力做的功；
答案 丙中把整個路徑AB″分成許多很短的間隔AA1、A1A2…，由于每一段都很小，每一小段都可以近似地看成一段傾斜的直線，設每段小斜線的高度差分別為
Δh1、Δh2…，則物體通過每段小斜線時重力做的功分別為mgΔh1、mgΔh2….
WAB″＝mgΔh1＋mgΔh2＋…＝mg(Δh1＋Δh2＋…)＝mgΔh
WB″B＝0
故WAB＝mgΔh＝mgh1－mgh2.
(4)重力做功有什么特點？
答案 物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關，而跟物體運動的路徑無關.
知識深化
1.重力做功大小只與重力和物體高度變化有關，與受到的其他力及運動狀態均無關.
2.物體下降時重力做正功，物體上升時重力做負功.
3.重力做功的特點可推廣到任一恒力的功，即恒力做功的特點是：與具體路徑無關，而跟初、末位置有關.
方法總結
計算重力做功時，找出初、末位置的高度差h，直接利用公式WG＝mgh即可，無需考慮中間的復雜運動過程.
二、重力勢能
導學探究
如圖4所示，質量為m的物體自高度為h2的A處下落至高度為h1的B處(重力加速度為g).求下列兩種情況下，重力做的功和重力勢能的變化量，并分析它們之間的關系.
(1)以地面為零勢能參考面；
答案 重力做的功WG＝mgΔh＝mg(h2－h1)，選地面為零勢能參考面，EpA＝mgh2，EpB＝mgh1，重力勢能的變化量ΔEp＝mgh1－mgh2＝－mgΔh.
(2)以B處所在的高度為零勢能參考面.
答案 以B處所在的高度為零勢能參考面，重力做功WG＝mgΔh＝mg(h2－h1).
物體的重力勢能EpA＝mg(h2－h1)＝mgΔh，EpB＝0，重力勢能的變化量ΔEp＝0－mgΔh＝－mgΔh.
綜上兩次分析可見WG＝－ΔEp，即重力做的功等于重力勢能的變化量的負值，而且重力勢能的變化與零勢能參考面的選取無關.
知識深化
1.重力做功與重力勢能變化的關系
WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp
(1)當物體由高處運動到低處時，重力做正功，重力勢能減少，重力勢能的減少量等于重力所做的功.
(2)當物體由低處運動到高處時，重力做負功(物體克服重力做功)，重力勢能增加，重力勢能的增加量等于物體克服重力所做的功.
2.重力勢能的相對性
物體的重力勢能總是相對于某一水平參考面，選不同的參考面，物體重力勢能的數值是不同的.故在計算重力勢能時，必須首先選取參考平面.
注意：參考平面的選擇具有任意性，但重力勢能的變化量具有絕對性，即物體的重力勢能的變化量與參考平面的選取無關.
例2 下列關于重力勢能的說法正確的是
A.物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定
B.物體與零勢能面的距離越大，它的重力勢能也越大
C.一個物體的重力勢能從－5 J變化到－3 J，重力勢能增加了
D.在地面上的物體具有的重力勢能一定等于零
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重力勢能PPT，第四部分內容：03隨堂演練 逐點落實
1.(重力做功的特點)如圖9所示，一位小朋友在同一高度分別沿兩種滑梯滑到水平地面上，此過程中
A.沿滑梯1重力做功最大
B.沿滑梯2重力做功最大
C.沿滑梯1和2重力做功相等
D.條件不足不能判斷
2.(重力勢能的理解)關于重力勢能，下列說法正確的是
A.重力勢能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨具有的
B.處在同一高度的物體，具有的重力勢能相同
C.重力勢能是標量，不可能有負值
D.浮在海面上的小船的重力勢能一定為零
3.(重力勢能及重力勢能的變化)(2018·孝感八校教學聯盟高一下學期期末聯考)質量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地面高度為h，重力加速度為g，如圖10所示，若以桌面為參考平面，那么小球落地時的重力勢能及整個下落過程中重力勢能的變化分別為
A.mgh，減少mg(H－h)
B.mgh，增加mg(H＋h)
C.－mgh，減少mg(H＋h)
D.－mgh，增加mg(H－h)
4.(重力做功的計算)如圖11所示，質量為60 kg的某運動員在做俯臥撐運動，運動過程中可將她的身體視為一根直棒.已知重心在c點，其垂線與腳、兩手連線中點間的距離Oa、Ob分別為0.9 m和0.6 m.若她在1 min內做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4 m，則克服重力做的功和相應的功率約為
A.430 J,7 W
B.4 300 J,70 W
C.720 J,12 W
D.7 200 J,120 W
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