2023学年完整公开课版重力势能

1重力势能1引入蓬松的人蓬松的白雪，给人以恬静、美丽的感觉。然而雪崩爆发时，以排山倒海之势，推毁沿途一切，给人类、自然界带来灾难！

这是因为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，这些能量就式释放出来

在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能．

那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题．

做功

请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功分析第一种情况重力做的功：WWG＝mgh=mgh1－mgh2分析第二种情况重力做的功：WWG＝mglcosθ＝mgh

＝mgh1－mgh2第二种情况分析第三种情况重力做的功：WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋

···

＝mg(Δh1＋Δh2＋

···)

＝mgh

＝mgh1－mgh2第三种情况重力做功与路径无关

一质量为5kg的小球从5m高处下落,碰撞地面后弹起,每次弹起的高度比下落高度低1m,求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功?(g=9.8m/s2)解:

小球下落高度为5mJJ98WG＝mgh结论通过分析我们知道重力做功的特点

1、重力做功的特点是与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同．2、“

mgh”是一个具有特殊意义的物理量。这是因为mgh这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力做功密切相关，另一方面它随高度的变化而变化．恰与势能的基本特征一致。.

一.势能

凡是由相互作用的物体之间的相对位置决定的能量都叫做势能．被举高的重物，被拉伸的弹簧等都具有做功的本领，从而它们都具有势能．势能也有不同形式，如重力势能、弹性势能、分子势能和电势能等．重力势能我们把物理量mgh叫做物体的重力势能．

物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积．Ep=mgh说明：重力势能是标量．单位：焦耳，1J=1kg·m·s-2·m=1N·m

.

由于参考面的选取不同,高度h就不同,

∴重力势能也就不同.

所以重力势能具有相对性,与参考面的选取有关当物体在参考面之上时,Ep为正值;当物体在参考面之下时,Ep为负值;当物体在参考面时,Ep为零值.参考面可任意选取,一般以地面或系统的最低点为参考面.零势面关系重力势能和重力做功的表达式非常相似，它们之间的关系是什么呢？

WG=Ep1-Ep2

当物体受到的重力做正功时，物体重力势能减少；当物体克服重力做功时，物体重力势能增加，所以说重力势能的变化量和重力做功之间的关系应该是互为相反数

但我们所关心的往往不是物体具有多少重力势能,而是重力势能的变化量

ΔEp.

ΔEp=mgΔh=mgh1─mgh2

重力势能的变化量与参考面的选取无关.

WG=Ep1-Ep2

重力做功WG(正、负）重力势能EP（增加、减少）重力做功和重力势能变化的关系物体上升物体下降正负减少增加重力做的功等于重力势能的减少物体克服重力做的功等于重力势能的增加14例：

如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面地面6J10J-4J0h1h2AB►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同1816例：

如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面地面6J10J-4J010J10J减少10J减少10Jh1h2AB►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同►对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关2017讨论：物体在以下四种情况下，重力做功与重力势能的关系？C1：物体从点A下落到B点的过程中，受到阻力作用.2：物体从A点下落到B点后，再平移到与B点等高的C点.3：物体从A点沿斜面滑到与B点等高的C点。4：物体从B点上升到A点。h1

h2AB

hC181、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。

19ABD课堂练习2、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、物体的重力势能一定增加了50J；C、物体的动能一定减少50J；D、重力做了50J的负功。BD3、关于重力势能的几种理解，正确的是A、重力势能等于零的物体，一定不会对别的物

体做功B、相对于不同的参考平面，物体具有不同数

值的重力势能，但这并不影响研究有关重

力势能的问题C、在同一高度将物体不论向何方向抛出，只

要抛出时的初速度大小相同，则落地时减

少的重力势能必相等D、放在地面的物体，它的重力势能一定等于零BC20小结一、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二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量表达式三、重力做功