《（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習 主題三 機械能及其守恒定律 3.4重力勢能課件 新人教版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用版）2018-2019版高考物理總復(fù)習 主題三 機械能及其守恒定律 3.4重力勢能課件 新人教版.ppt（30頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、3.4重力勢能,一、重力做的功 1.做功表達式：WGmghmgh1mgh2，式中h指初位置與末位置的________；h1、h2分別指________、________的高度。 2.做功的正負：物體下降時重力做______功；物體被舉高時重力做______功。 3.做功的特點：物體運動時，重力對它做的功只跟它的_______ _____的位置有關(guān)，而跟物體運動的________無關(guān)。,高度差,初位置,末位置,正,負,起點和,終點,路徑,思維拓展,如圖1所示，將質(zhì)量為m的物塊從A移到B可以有如下情景： 情景1：沿著AOB路徑移動。 情景2：沿著直線AB路徑移動。 情景3：沿著任意曲線ACB路徑移

2、動。 (1)沿著上述三條路徑移動物塊，重力做的功分別是多少？ (2)結(jié)合上面的討論，分析重力做功有什么特點。,圖1,二、重力勢能和重力勢能的相對性 1.定義：物體所受重力與所處高度的乘積。 2.大小：表達式：Ep ________；單位：________，符號：J。 3.標矢性：重力勢能是________，只有大小，沒有方向。 4.重力做功與重力勢能變化的關(guān)系,(1)表達式：WG ____________Ep。,mgh,焦耳,標量,Ep1Ep2,(2)兩種情況： 當物體從高處運動到低處時，重力做________，重力勢能________，即WG0，Ep1Ep2。 當物體由低處運動到高處時，重力

3、做________，重力勢能________，即WG0，Ep1Ep2。重力做負功也可以說成物體______________。,5.重力勢能的相對性：重力勢能總是相對選定的___________而言的(該平面常稱為___________)。,Epmgh中的h是物體重心相對參考平面的高度。參考平面選擇不同，則物體的高度h不同，重力勢能的大小也就不同。,正功,減少,負功,增加,克服重力做功,參考平面,零勢能面,思維拓展,如圖2所示，幼兒園小朋友們正在興高采烈地玩滑梯。 (1)小朋友在滑梯最高點時的重力勢能一定為正值嗎？在地面上時的重力勢能一定為零嗎？,(2)小朋友沿滑梯下滑時，重力勢能怎么變化？小朋

4、友從最高點滑落到地面過程中重力勢能的變化與參考平面的選取有關(guān)嗎？ 答案(1)不一定，若選最高點為參考平面，則小朋友在最高點的重力勢能為零，在地面上的重力勢能為負。 (2)沿滑梯下滑，小朋友的重力勢能減小，重力勢能的變化與參考平面的選取無關(guān)。,圖2,重力勢能與重力勢能的變化,要點歸納 1.重力勢能的三性,(1)標量性：重力勢能是標量，只有大小，沒有方向，但有正、負。 重力勢能正、負的含義：正、負值分別表示物體處于參考平面上方和下方。 (2)相對性：表達式Epmgh中的h是相對于參考平面的高度，故重力勢能也具有相對性。計算重力勢能時必須要選取參考平面，處于參考平面上的任何物體的重力勢能都為零。,(

5、3)系統(tǒng)性：重力是地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，如果沒有地球?qū)ξ矬w的吸引，就不會有重力，也不存在重力勢能，所以重力勢能是這個系統(tǒng)共同具有的。平時所說的“物體的重力勢能”只是一種簡化的說法。 2.重力勢能變化的絕對性：物體在兩個高度不同的位置時，由于高度差一定，重力勢能之差也是一定的，即物體的重力勢能的變化與參考平面的選取無關(guān)。,精典示例 例1 如圖3所示，桌面距地面的高度為0.8 m，一物體質(zhì)量為2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上，則,(1)以桌面為零勢能參考平面，計算物體具有的重力勢能，并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少多少？ (2)以地面為零勢能參考平面，計算物體具有的重力勢能

6、，并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能減少多少？ (3)以上計算結(jié)果說明什么？,圖3,解析(1)以桌面為零勢能參考平面，物體距離零勢能參考平面的高度h10.4 m， 因而物體具有的重力勢能 Ep1mgh129.80.4 J7.84 J。 物體落至地面時，物體的重力勢能 Ep2mgh229.8(0.8) J15.68 J。 因此物體在此過程中重力勢能減少量 EpEp1Ep27.84 J(15.68) J23.52 J。,(2)以地面為零勢能參考平面，物體距離零勢能參考平面的高度h1(0.40.8) m1.2 m。 因而物體具有的重力勢能 Ep1mgh129.81.2 J23.52 J。 物體

7、落至地面時重力勢能Ep20。 在此過程中物體重力勢能減少量 EpEp1Ep223.52 J023.52 J。 (3)通過上面的計算可知，重力勢能是相對的，它的大小與零勢能參考平面的選取有關(guān)，而重力勢能的變化是絕對的，它與零勢能參考平面的選取無關(guān)，其變化值與重力對物體做功的多少有關(guān)。 答案(1)7.84 J23.52 J(2)23.52 J23.52 J (3)見解析,方法總結(jié),(1)計算物體的重力勢能，必須首先選定零勢能面。 (2)零勢能面以下的重力勢能均為負值，“”、“”號代表重力勢能的大小，因此，比較大小時，一定要帶著“”、“”號進行比較。,針對訓(xùn)練1 下列關(guān)于重力勢能的說法正確的是(),

8、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,解析物體的重力勢能與參考平面有關(guān)，同一物體在同一位置相對不同的參考平面的重力勢能不同，A錯誤；物體在零勢能面以上，距零勢能面的距離越大，重力勢能越大，物體在零勢能面以下，距零勢能面的距離越大，重力勢能越小，B錯誤；重力勢能中的正、負號表示大小，5 J的重力勢能小于3 J的重力勢能，C正確；只有選地面為零勢能面時，地面上的物體的重力勢能才為零，否則不為零，D錯誤。 答案C,重力做功與重力勢能

9、的變化的關(guān)系,要點歸納 重力做功與重力勢能的比較,圖4,(1)小球由A點運動到C點的過程中，重力做功為多少？ (2)重力勢能減少了多少？,方法總結(jié),(1)判斷重力做功正負的方法： 若物體向上運動或有豎直向上的分位移，重力做負功；若物體向下運動或有豎直向下的分位移，重力做正功。 (2)重力勢能的變化僅與重力做功有關(guān)，與是否受其他力及其他力是否做功無關(guān)。,針對訓(xùn)練2 (2018吉林高一檢測)(多選)關(guān)于重力勢能和重力做功的敘述，正確的是(),A.物體克服重力做的功等于重力勢能的增加量 B.重力做功與路徑無關(guān)，只取決于始末點的位置 C.在同一高度，將某物體沿不同方向拋出，從拋出到落至同一水平地面的過

10、程，重力勢能的變化一定相等 D.重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功,解析物體克服重力做的功等于重力勢能的增加量，故A正確；重力做功與路徑無關(guān)，只取決于始末點的位置，故B正確；在同一高度，將物體沿不同的方向拋出，從拋出到落地過程中，重力做的功相等，物體所減少的重力勢能一定相等，故C正確；重力勢能具有相對性，重力勢能的大小與零勢能面的選取有關(guān)，重力勢能等于零的物體，可以對別的物體做功，故D錯誤。 答案ABC,1.(2018安慶高一檢測)(多選)在空中某點，將三個質(zhì)量相等的小球以相同的速率v水平拋出、豎直上拋、豎直下拋，則從拋出點到落地點，下列說法中正確的是(),A.重力做功相同 B.重力的

11、平均功率相同 C.豎直下拋小球的重力的平均功率最大 D.落地時重力的瞬時功率相同,解析三種情況下豎直方向上的位移相同，重力做功相等，故A正確；豎直下拋的小球落地所用時間最短，而重力做功相等，所以豎直下拋的小球的重力的平均功率最大，故B錯誤，C正確；三種情況下，小球落地時的速度大小相同，但速度方向與豎直方向夾角不同，所以重力的瞬時功率不相同，故D錯誤。 答案AC,2.某游客領(lǐng)著孩子游泰山時，孩子不小心將手中的皮球滑落，球從A點滾到了山腳下的B點，高度標記如圖5所示，則下列說法正確的是(),A.從A到B的曲線軌跡長度不知道，無法求出此過程重力做的功 B.從A到B過程中阻力大小不知道，無法求出此過程

12、重力做的功 C.從A到B重力做功mg(Hh) D.從A到B重力做功mgH,圖5,解析重力對物體所做的功只與初、末位置的高度差有關(guān)，大小為WGmgH，故正確選項為D。 答案D,3.(2018開封高一檢測)一實心的正方體鐵塊與一實心的正方體木塊質(zhì)量相等，將它們放在水平地面上，下列結(jié)論正確的是(以水平地面為零勢能面)(),A.鐵塊的重力勢能大于木塊的重力勢能 B.鐵塊的重力勢能小于木塊的重力勢能 C.鐵塊的重力勢能等于木塊的重力勢能 D.上述三種情況都有可能 解析由于鐵塊的密度大于木塊的密度，質(zhì)量相等時，鐵塊的體積小于木塊的體積，因此鐵塊的重心低于木塊的重心，可得鐵塊的重力勢能小于木塊的重力勢能，故B正確。 答案B,4.質(zhì)量為m的物體，沿傾角為的光滑斜面由靜止下滑，當下滑t(s)時重力勢能減少量為(),答案D,5.在離地面80 m處無初速度地釋放一小球，小球質(zhì)量為200 g，不計空氣阻力，g取10 m/s2，取釋放點所在水平面為參考平面。求：,(1)在第2 s末小球的重力勢能； (2)在第3 s內(nèi)重力所做的功和重力勢能的變化。,答案(1)40 J(2)50 J減少50 J,