重力功与重力势能

7.4重力势能与重力功学习目标1、知道重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算.2、会推导重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关.3、理解重力势能的相对性和系统性.2011年7月2日下午1点半，一个2岁女童从10楼坠落，吴菊萍奋不顾身地冲过去用左臂接住孩子，女童幸免于难。救人的年轻妈妈吴菊萍左臂骨折，受伤较重，被网友称为托举生命的“最美妈妈”。

2002年９月２１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１００人失踪。

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美国内华达州亚利桑那陨石坑。它是5万年前，一颗直径约为30～50米的铁质流星撞击地面的结果。强烈的撞击在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。

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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，这些能量就会以做功的方式释放出来。

我们把物体由于处在一定的高度而具有的能量称之为重力势能！那么，这种能量的大小与哪些因素有关呢？Ep=mgh2、表达式：1、定义：物体所受重力mg与所处高度h的乘积叫做物体的重力势能。用Ep表示。3、单位：4、h的含义：Ep=mgh焦耳，符号为Jh指的是相对于参考面（0势能面）的高度。重力势能

脑筋急转弯：

人从二十五楼窗台上跳下来，为何平安无事？向里跳到二十五楼的地板上。算一算：若人的质量为50kg,二十五楼窗台距二十五楼地面的高度为1m，距楼外地面的高度为80m，g=10m/s2。则：1、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?看图思考以下问题：A、B是两个质量相等的小球，A悬挂在二楼天花板上，B放在一楼地面上。

1、A和B谁的重力势能大？

2、B的重力势能有没有可能是负数？3、A的重力势能有没有可能是负数？比较重力势能的大小：EPA=2J；EPB=-200J；

EPAEPB说明：能量是没方向的，负的能一定比0小，正的能一定比0大，正的能一定比负的能大。井深8m，井上支架高为2m，在支架上用一根3m长的绳子系住一个重100N的物体，则物体的重力势能是(以地面为参考平面)（）A．100JB．700JC．－100JD．无法确定C探究、重力做功和重力势能变化的关系钢材向下运动，重力做

功，重力势能

。钢材向上运动，重力做

功，重力势能

。判一判：正减少负增加7.4重力功θLh1h2Δh……△h1△h2△h3△h4AAABBB竖直下落沿斜线运动沿曲线运动重力做功的规律：

重力做功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。表达式：WG

=mgΔh初末位置的高度差“下正上负”表达式：WG

=mgh1-mgh2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。①重力对物体做的功等于重力势能的减少量。②

物体克服重力做的功等于重力势能的增加量练一练:

如图有一个质量2kg的小球从桌面以上高h1=1.2m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.8m。请按要求填写下表

(g=10m/s2)。参考平面小球在A点重力势能EpA小球在B点重力势能EpBA→B下落过程小球重力做功WGA→B下落过程小球重力势能变化ΔEp桌面地面24Jh1h2AB►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同－16J40J减少40J40J0J40J减少40J►WG、△Ep与参考面的选取无关。比较、分析表格中的数据，有何特点？想一想：重力势能跟重力做功密切相关，如果没有了重力，物体还有重力势能吗？重力势能的系统性没有！严格地说，重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，平常所说的“物体”的重力势能，只是一种简化的说法。关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：（）A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。ABD物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则（）A、重力做功为50J；B、重力做功为-50J。C、物体的重力势能一定增加了50J；D、物体的重力势能一定