重力势能课件高一下学期物理人教版4

8.2重力势能初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？问题与思考一、重力做的功物体竖直下落（A到B）WG=mgh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2

WG=mgLcosθ=mgh

=mg(h1－h2)

=mgh1－mgh2WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…＝mgΔh＝mgh1－mgh2重力做功特点:

分析表明重力做功只跟它的起点和终点的位置的高度差有关，而跟物体运动的路径无关。WG

=mgh1－mgh2“mgh”具有特殊的意义它与重力做功有关，又与重力势能的基本特征一致物理学上把mgh叫做重力势能

物理量mgh叫做物体的重力势能，等于它所受到的重力与所处高度的乘积单位：焦（耳）J

1J=1kg•m•s-2•m=1N•m标量初态的重力势能末态的重力势能重力势能的变化量重力势能重力势能的相对性分析：Ep＝mghG＝mg：由于地球对物体的吸引而产生的m：决定于物体

g：决定于地球h：

反映了物体与地球间的相对位置关系提示：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。

参考平面：人为选定的高度定为零水平面。说明：（1）在参考平面上，物体的重力势能为零(又称零势能面)。（2）重力势能具有相对性，计算时必须事先选定参考平面。（3）参考平面的选取是任意的，视问题处理方便为原则；

通常选择地面或最低点为参考平面。1.当物体由高处向低处运动时：重力做

功，重力势能

。2.当物体由低处向高处运动时：重力做

功，重力势能

。正减少负增加重力做功与重力势能的关系参考平面小球在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量桌面地面

6J10J

-4J010J10J-10J-10Jh1=3mh2=2mAB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与参考平面的选择无关。m=2kg重力势能相对性的理解微思考

如图，幼儿园小朋友们正在兴高采烈地玩滑梯，请思考以下问题:(1)同一个小朋友沿不同的路径从滑梯上端滑到下端，重力做的功是否相同?(2)小朋友从最高点滑落到地面过程中重力势能是增加还是减少?微判断1.不同物体在同一高度，重力势能可能不同。(

)2.同一物体的重力势能Ep1=2J，Ep2=-3J，则Ep1>Ep2。(

)3.在同一高度的质量不同的两个物体，它们的重力势能一定不同。(

)√√×【例1】右图为水上滑梯示意图，它由斜槽AB和水平槽BC构成，AB与BC圆滑连接，斜槽AB的竖直高度为h'，BC面高出水面的距离为h，一个质量为m的游玩者从滑梯顶端A点由静止滑下，重力加速度为g。(1)以水面为参考平面，求游玩者在A点时的重力势能Ep。(2)求从A点运动到C点的过程中，重力做的功。(3)求从A点运动到C点的过程中，重力势能的变化量。答案:(1)mgh'

(2)mg(h'-h)

(3)-mg(h'-h)【例2】如图，质量为m的小球，从离桌面h'高处由静止下落，桌面离地高度为h。若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是(

)A.mgh，减少mg(h'-h)B.mgh，增加mg(h'+h)C.-mgh，增加mg(h'-h)D.-mgh，减少mg(h'+h)答案:D

6.如图，某人把一个质量m=0.2kg的小球从h=7.2m高处以60°角斜向上抛出，初速度v0=5m/s，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。问:(1)从抛出到落地过程中重力对小球所做的功是多少?(2)从抛出到落地过程中重力势能的改变是多少?答案:(1)14.4J

(2)-14.4J解析:(1)重力对小球所做的功WG=mgh=0.2×10×7.2J=14.4J。(2)重力势能的改变，由W=-ΔEp知，ΔEp=-14.4J。弹性势能：生活中有许多这样的例子，这些物体都发生了弹性形变，物体的各部分之间由于有弹力的相互作用，而具有势能，这种势能就叫作弹性势能。项目三：弹性势能桌面光滑，在O点时弹簧处于原长，物块由A处静止释放物块-弹簧模型问题1：物体由A向O运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？问题2：物体由O向A′运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？问题3：在A、A′处弹性势能有什么关系？【总结】弹力做功与弹性势能的关系：F拉lF=kl因拉力F与形变量l成正比，故拉力的平均值为：平均拉力对这段位移做的功：弹簧弹性势能与弹力做功的关系WF弹＝EP1－EP2＝

-△EP弹力做的功初态的弹性势能末态的弹性势能关系：弹力做功是弹性势能变化的量度。3.关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是(

)A.当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B.当弹簧变短时，它的弹性势能一定减小C.若选弹簧自然长度时的弹性势能为0，则其他长度的弹性势能均为正值D.若选弹簧自然长度时的弹性势能为0，则伸长时弹性势能为正值，压缩时弹性势能为负值答案:C5.3p10317.一根轻质弹簧上端固定，下端连接一小球处于静止状态，如图所示。现将小球竖直向下拉到某一位置，弹簧弹力未超过弹性限度。在此过程中，下列说法正确的是(

）

A.弹簧的弹性势能减少

B.弹簧的弹性势能不变

C.小球的重力势能减小

D.小球的重力势能增大C5.3p10316.(2022河南驻马店一中期末)一根弹簧的弹力F随伸长量(位移)x