重力势能+高一下学期物理人教版（2019）必修二

8.2重力势能复习：功------物理意义：

量度能量转化的物理量公式：W=FScosαJ标量正功---力是动力负功---力是阻力功率-----物理意义：

量度力做功的快慢，即能量转化的快慢。公式：P=W/t=FVw标量（1）水力发电站为什么要修那么高的大坝？（2）打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥打进地里?

（3）质量那么小的鸡蛋从高处落下，为何有杀伤力？

高处的水、重锤、鸡蛋具有能量—重力势能，而当它从所处的高处落下时，这些能量就会通过做功释放出来

（1）与高度有关（2）与质量有关5探究目的：重力势能的表达式探究方法：怎样研究重力势能的表达式？

探究思路：功是能量变化的量度

方法：研究重力做功的特点，找出重力势能的表达式重力势能回顾初中所学：1、概念：物体由于被举高而具有的能量2、影响因素：

请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功一、重力的功的特点AChA:物体竖直下落B:物体沿斜线运动C:物体沿斜线运动一、重力的功的特点A:物体竖直下落AhBmB:物体沿斜线运动AChθmL6Δh1Δh2Δh3C:物体沿曲线运动AChA△h1θmL7一、重力的功的特点微元法推理：重力做的功等于“mgh”这个量的变化.“mgh”是一个有特殊意义的物理量.

用这个物理量表示物体的重力势能。Δhh2h1AB物体从A落到B的过程中,重力做功

结论：重力做功与路径无关,只跟

始末位置的高度差有关！10一、重力的功的特点1、重力势能的表达式

m—物体的质量，单位：千克（kg）Ep—物体的重力势能，单位：焦（J）g—重力加速度，单位：米／秒2（m／s2）h—物体的重心的高度，单位：米（m）2、定义：物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积．12二、重力势能

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？求解1.塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=8m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？

若物体加速或减速下降呢？重力势能减少了10000J结论1：物体下降，重力做正功，重力势能减少；重力势能减少的数量等于重力做的功。

∆∆

∆求解2.塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=8m的地方，重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？

也可以表述为物体克服重力做了10000J重力势能增加了10000J结论2：物体上升，重力做负功，重力势能增加，重力势能增加的数量等于物体克服重力所做的功。

WG=Ep1-Ep2=-(Ep2-

Ep1)=-△EP

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14三、重力做功与重力势能变化的关系1、重力做功量度重力势能的变化，与其它力是否存在、是否做功无关2、重力做功等于重力势能的减少量，即E初-E末思考如何计算重力势能？物体质量3kg，距离桌面高度0.5m，距离室内天花板2.0m，距离室外地面11.0m。请用所给的数据，计算重力势能高度h是相对于谁的呢？注意：规定零高度或零势能的位置，才能计算重力势能。要说明选定的零势能参考面

通常规定地面为零高度或零势能的位置同一物体，选不同零势能参考面，计算结果不同，会有正数也有负数

（1）需要先选定参考平面，H=0，重力势能也为零，称零势能参考面（3）重心在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。（4）参考平面的选取是任意的.通常选大地为参考面;比较势能大小，要选相同参考面。（2）重心在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；

注意：势能是标量．+、–表示大小．171、重力势能是标量，具有相对性（高度具有相对性）

例：+5J>+1J>0>-1J>-5J四、重力势能的相对性例：

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A-B过程小球重力做功A-B过程小球重力势能变化桌面地面6J10J-4J010J10J减少10J减少10Jh1h2AB►相对性：选取不同的参考平面,重力势能的数值不同势能变化的特点：WG和△EP与参考面的选择无关202、重力势能的系统性

（1）重力势能属于物体和地球组成的系统，重力是系统内相互作用力。

（2）通常说“物体的重力势能”是指物体和地球组成的系统的重力势能。

势能：

相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能（potentialenergy）。也叫位能势能属于相互作用的系统所具有。弹簧各部分间有相互作用力，弹簧具有“弹性势能”分子间有相互作用力，组成的系统具有“分子势能”电荷间有相互作用力，组成的系统具有“电势能”五、弹性势能拉长或压缩的弹簧、卷紧的发条、拉开的弓、正在击球的网球拍、撑竿跳高运动员手中弯曲的竿等等，这些物体都发生了弹性形变，每个物体的各部分之间都有弹力的相互作用。发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫作弹性势能弹簧弹性势能与形变量、劲度系数有关。重力做功弹力势能的变化重力势能的变化弹力做功重力做正功，重力势能减小重力做负功，重力势能增加弹力做正功，弹性势能减小弹力做负功，弹性势能增加W弹=-△EP

WG=-△EP

高中阶段我们还会学习其他的力做功与某种能量具有一一对应的关系1、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课堂练习2、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，外力做功60J，则说法正确的是：A、重力势能增加为10J；B、物体的重力势能一定增加了50J；C、物体的重力势能一定增加60J；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，因此重力势能具有相对性。C、如图，同一高度释放质量相同甲、乙两球，对同一参考面，刚释放时它们的重力势能的值一定相等。D、对同一参考面，两球在最低点时，甲球重力势能一定大于乙球。BCD甲乙一、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