《重力势能》课件.pptx

《重力势能》;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;高中物理;;要点提示(1)甲中WG=mgh=mgh1-mgh2,乙中WG=mglcosθ=mgh=mgh1-mgh2。

(2)把整个路径AB分成许多很短的间隔AA1、A1A2、……,由于每一段都很小,每一小段都可以近似地看作一段倾斜的直线,设每段小斜线的高度差分别为Δh1、Δh2、……,则物体通过每小段斜线时重力做的功分别为mgΔh1、mgΔh2……

物体通过整个路径时重力做的功

WG=mgΔh1+mgΔh2+…

=mg(Δh1+Δh2+…)

=mgh

=mgh1-mgh2。;(3)物体运动时,重力对物体做的功只跟物体的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。;知识归纳;迁移应用;规律方法计算重力做功时,找出初、末位置的高度差h,直接利用公式WG=mgh求出即可,无需考虑中间的复杂运动过程。;变式训练1某游客登山时不小心将手中的皮球滑落,球从A点经C点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是()

A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功

B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功

C.从A到B重力做功mg(H+h)

D.从A到C重力做功mg(H-h);答案D

解析重力做功与物体的运动路径无关,只与初末状态物体的高度差有关,从A到B的高度差是H,故从A到B重力做功mgH,从A到C的高度差是(H-h),故从A到C重力做功mg(H-h),选项D正确。;;要点提示楼板的重力势能分别为mgh、0,与参考平面有关;重力势能的变化为mgh,楼板重力势能的变化是绝对的,与参考平面的选取无关。;知识归纳;项目;迁移应用;规律方法链条(绳索)模型

1.建模背景:柔软链条(绳索)在运动过程中形体会发生变化,重心也就会发生变化,从而给计算带来障碍,因此如何确定重心位置是解决含有链条(绳索)问题的关键。

2.模型特点

(1)粗细均匀、质量分布均匀的长直链条(绳索),其重心在长度的一半处。

(2)柔软链条(绳索)不以直线状(如折线状)放置时,应分段求重力势能再求和。

(3)选取合理的参考平面,可以使计算更方便。;变式训练2一棵树上有一个质量为0.3kg的熟透了的苹果P,该苹果从树上A平面先落到地面C最后滚入沟底D。已知AC、CD的高度差分别为2.2m和3m,以地面C为参考平面,g取10m/s2,A、B、C、D、E面之间竖直距离如图所示。算出该苹果从A到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是()

A.15.6J和9J B.9J和-9J

C.15.6J和-9J D.15.6J和-15.6J;答案C

解析以地面C为参考平面,则D处的重力势能Ep=mgh=0.3×10×(-3)J=-9J,从A到D的过程中重力势能的减少量ΔEp=mgΔh=0.3×10×(2.2+3)J=15.6J,选项C正确。;;要点提示(1)取地面为参考平面。小朋友从梯子爬上滑梯顶的过程中,初势能Ep1=0,末势能Ep2=mgh=500J,重力势能变化量ΔEp=Ep2-Ep1=500J。重力做功WG=-mgh=-500J。

(2)取地面为参考平面。小朋友从滑梯滑下的过程中,初势能Ep1=500J,末势能Ep2=0,势能变化量ΔEp=Ep2-Ep1=-500J。重力做功WG=mgh=500J。

(3)重力势能的变化量等于重力做功的负值。;知识归纳;2.重力做功与重力势能变化关系的理解、应用

(1)无论物体是否受其他力的作用,无论物体做何种运动,关系式WG=-ΔEp总是成立的。

(2)利用关系式WG=-ΔEp可由重力做功的正负及大小判断重力势能的增减及大小,反之也可以由重力势能的增减及大小判断重力做功的正负及大小。;迁移应用;答案BC

解析小球上升,重力做负功,WG=-mgh=-5×3J=-15J,选项A错误;因为小球匀速上升,所以拉力F=G=5N,则拉力做功WF=Fh=5×3J=15J,选项B正确;因小球克服重力做功15J,故小球重力势能增加15J,选项C正确;因为小球匀速上升,合力为零,则合力不做功,选项D错误。;规律方法1.功是能量转化的量度,重力势能的变化是由重力做功引起的,重力做功的多少是重力势能变化的量度。

2.重力势能变化量的多少与参考平面的选择无关,重力做功的多少也与参考平面的选择无关。;变式训练3如图所示,质量为m的小球,用一长为l的细线悬于O点,将悬线拉直成水平状态,并给小球一个向下的速度让小球向下运动,O点正下方D处有一钉子,小球运动到B处