物理知识重力势能与重力做功

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重力势能、弹性势能、动能及动能定理

.课重力势能、弹性势能、动能和动能定理题教学目的重难点1、掌握重力势能、弹性势能和动能的概念2、熟练应用动能定理动能定理的应用教学内容【根底知识总结与稳固】一、重力做功和重力势能（1〕重力做功特点：重力对物体所做的功只跟物体的初末位置的高度有关，跟物体运动的路径无关。

物体沿闭合的路径运动一周，重力做功为零，其实恒力〔大小方向不变〕做功都具有这一特点。

如物体由 A 位置运动到 B 位置，如图 1 所示， A、 B 两位置的高度分别为h1、 h2，物体的质量为m，无论从A 到 B 路径如何，重力做的功均为：W G=mgs×cosa=mg〔h1－h2〕=mgh l －mgh2可见重力做功与路径无关。

（2〕重力势能定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。

公式： Ep=mgh。

单位：焦〔 J〕（3〕重力势能的相对性与重力势能变化的绝对性重力势能是一个相对量。

它的数值与参考平面的选择相关。

在参考平面内，物体的重力势能为零；在参考平面上方的物体，重力势能为正值；在参考平面下方的物体，重力势能为负值。

重力势能变化的不变性〔绝对性〕尽管重力势能的大小与参考平面的选择有关，但重力势能的变化量都与参考平面的选择无关，这表达了它的不变性〔绝对性〕。

某种势能的减小量，等于其相应力所做的功。

重力势能的减小量，等于重力所做的功；弹簧弹性势能的减小量，等于弹簧弹力所做的功。

重力势能的计算公式E p=mgh，只适用于地球外表及其附近处g 值不变时的范围。

假设g 值变化时。

不能用其计算。

二、弹力做功和弹性势能探究弹力做功与弹性势能（1〕功能关系是定义某种形式的能量的具体依据，从计算某种力的功入手是探究能的表达式的根本方法和思路。

（2〕科学探究中必须善于类比已有知识和方法并进行迁移运用。

（3〕科学的构思和猜想是创造性的表达。

可使探究工作具有针对性。

（4〕分割——转化——累加，是求变力功的一般方法，这是微积分思想的具体应用。

物理知识重力势能与重力做功

物理知识重力势能与重力做功物理知识重力势能与重力做功如果没有地球，就没有重力，也就谈不上重力势能了，所以重力势能是属于物体与地球所组成的系统所有。

重力势能的变化一般都是和重力做功联系在一起，只有重力对物体或是系统做功，那么重力势能才会发生改变，重力做正功重力势能减小，重力做负功重力势能增加…下面是店铺帮大家整理的物理知识重力势能与重力做功，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

一、重力的功过程甲、乙结果为：WG=mgh=mgh1-mgh2分析过程丙的方法是：把整个路径分成许多很短的间隔;由于每一段很小很小，都可以近似看作一段倾斜直线;分别求出物体通过每一小段倾斜直线时重力所做的功;物体通过整个路径时重力所做的功，等于重力在每小段上所做的功的代数和。

结果为：WG=mgh=mgh1-mgh2重力做功的特点：对于确定的物体，其重力大小、方向不变，当沿着不同路径向下或向上运动时，根据功的`计算公式可知：1、物体运动时，重力对它所做的功只与初、末位置的高度差有关，与路径无关。

2、重力做功的大小等于重力与初、末位置的高度差的乘积。

如图所示，质量相同的物体A、B沿不同的路径下滑，在下滑相同高度的过程中，不论摩擦力是否相同，也不论运动时间是否相同，重力做功都相同。

二、重力势能1、定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，用符号Ep 表示，物体的质量越大，离地越高，重力势能就越大。

2、定义式：EP=mgh，即物体的重力势能Ep等于物体的重量mg和它的高度h的乘积。

3、单位：在国际单位制中是焦耳(J)。

4、重力势能是状态量。

5、重力势能是标量，即只有大小，没有方向。

6、重力势能的相对性要确定重力势能的大小，首先必须确定一个参考平面（高度为零，重力势能为零的一个水平面）。

相对于不同的参考平面，在确定位置上的物体的重力势能有不同的值，这就是重力势能的相对性。

公式中的h是物体的重心到参考平面的高度。

例如：水平桌面离水平地面的高度为H，一小球在水平桌面上方h高处，选水平桌面为参考平面时，小球的重力势能为mgh，若选地面为参考平面，小球的重力势能就是mg(H+h)。

物理机械能守恒定律第二讲重力做功与重力势能

2.2 重力势能 2.1.1 定义
物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积.
2.1.2 表达式
Ep=mgh 注意:h表示物体重心相对参考平面的高度,物体在参考平面上
方,h>0,重力势能为正;在参考平面下方,h<0,重力势能为负.
【例3】如图所示,以二楼的地面为参考平面,二楼房间里的物体A具有________重力势能,一楼房间里的物体B具有______ 重力势能.(选填“正的”“负的”) 解析:物体A在参考平面以上具有的重力势
2 必备技能
2.1 重力做功
2.2 重力势能 3.3 重力做功与重力势能的关系
2.1 重力做功
先建立模型,设质量为m的物体,从高度是h1的位置分别沿竖直直线 AB、倾斜直线AB和任意曲线AB向下运动到高度是h2的位置,这个过程中重力做的功是WG. (1)沿竖直直线向下运动: WG mgh mgh1 mgh2 .
WG
(2)物体沿倾斜直线下落重力做的功:
WG mg l cos mgh mgh1 mgh2 .
(3)物体沿任一路经下落重力做的功: 我们可以把整个路径分成许多很短的间隔,每小段曲线的长度都很小, 它近似可以看成是一段倾斜的直线,设每小段的高度差为Δh1、Δh2、Δh3、 …整个路径重力所做的功等于每小段上重力所做功的代数和
结论:
物体运动时,重力对它做的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.功的大小等于物重与起点和终点高度差的乘积,即mgh.
注意:当物体向上运动时,重力做负功,也可以说物体克服重力做功.
【例1】如下图所示,一乒乓球从高度为h的位置下落,经多次反弹后落
到地面,求这个过程中重力做的功. (重力加速度为g)

高考物理考点一遍过专题重力做功与重力势能

专题24 重力做功与重力势能一、重力做功1．物体的高度发生变化时，重力要做功。

物体被举高时，重力做负功；物体下落时，重力做正功。

2．特点：物体运动时，重力对它做的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。

二、重力势能1．定义：物体由于被举高而具有的能量。

2．大小：等于它所受重力与所处高度的乘积。

3．表达式：E p=mgh。

4．单位：焦耳，与功的单位相同。

5．相对性：重力势能总是相对选定的参考平面而言的（该平面常称为零势面）。

6．系统性：重力势能是物体与地球所组成的系统共有的。

三、对重力做功和重力势能的理解1．重力做功重力对物体所做的功只跟物体初、末位置的高度差有关，跟物体运动的路径无关。

具体可从以下几方面理解：（1）重力做功的多少，不受其他力做功的影响。

不论有多少力对物体做功，重力做功只与重力、物体在重力方向上的位移有关。

（2）重力做功不受运动状态、加速度等因素的影响。

2．重力势能（1）系统性：重力势能是物体和地球所组成的系统共同具有的能量，不是地球上物体独有的，通常所说的物体的重力势能是一种不确切的习惯说法。

（2）相对性：重力势能E p=mgh与参考平面的选择有关，式中的h是物体重心到参考平面的高度。

重力势能是标量，只有大小而无方向，但有正、负之分，当物体在参考平面之上时，重力势能E p为正值；当物体在参考平面之下时，重力势能E p为负值。

注意物体重力势能的正、负的物理意义是表示比零势能大，还是比零势能小。

（3）参考平面选择的任意性。

视处理问题的方便而定，一般可选择地面或物体运动时所达到的最低点所在水平面为零势能参考平面。

（4）重力势能变化的绝对性：物体从一个位置到另一个位置的过程中，重力势能的变化与参考平面的选取无关，它的变化是绝对的。

我们关注的是重力势能的变化，这意味着能的转化问题。

注意：重力势能是一个标量，其正、负表示与参考平面上物体势能的相对大小，比较物体的重力势能的大小时，要带正、负号比较。

必修二物理重力势能知识点

必修二物理重力势能知识点
重力势能是指物体在地球或其他天体的引力场中由于位置的高低而具有的能量。

以下是必修二物理中与重力势能相关的知识点：
1. 重力的定义：重力是两个物体之间由于质量而产生的相互吸引力，遵循万有引力定律。

2. 重力势能的定义：在地球的引力场中，质量为m的物体高度为h时的重力势能U等于U = mgh，其中g是重力加速度（约等于9.8 m/s^2）。

3. 重力势能的计算：重力势能的大小与物体的质量和高度有关。

当物体处于较高的位置时，它的重力势能较大；当物体处于较低的位置时，它的重力势能较小。

4. 重力势能的转化：当物体从一个位置向另一个位置移动时，重力势能可以转化为其他形式的能量，如动能或热能。

根据能量守恒定律，物体的总能量保持不变。

5. 重力势能的单位：在国际单位制中，重力势能的单位是焦耳（J）。

6. 重力的保守性：重力是一个保守力，这意味着重力对物体的位移是无关紧要的，只与起点和终点的位置有关。

因此，重力势能与物体的路径无关。

7. 重力势能的变化：重力势能的变化等于外力对物体所做的功。

当物体从一个高度下降到另一个高度时，重力对物体做正功，使物体的重力势能减小；而当物体从一个低处升高到另一个高处时，重力对物体做负功，使物体的重力势能增加。

以上是必修二物理中与重力势能相关的主要知识点，希望能对你有所帮助。

12 重力势能重力势能的变化与重力做功的关系弹性势能机械能守恒定律

第十三讲重力势能重力势能的变化与重力做功的关系弹性势能机械能守恒定律基本知识1.重力势能是物体由于受到重力而具有的跟物体和地球的的能量.表达式为Ep=mgh.物体重力势能的大小与有关.2.重力势能的变化与重力做功的关系:重力做正功时,重力势能减少,减少的重力势能等于重力做的正功;克服重力做功(重力做负功)时,重力势能增加,增加的重力势能等于克服重力做的功.重力所做的功只跟有关,跟物体运动的无关.3.物体由于而具有的能量叫做弹性势能,物体的越大,弹性势能越大.4.机械能是和统称,即E=Ek+Ep.5.机械能守恒定律: 的情形下,物体的动能和势能发生相互转化,机械能的总量不变,这就是机械能守恒定律,表达式为Ek1+Ep1=Ek2+Ep2.重难点突破1.判断机械能是否守恒的常用方法和常见情形(1)直接分析某一物理过程中动能与势能之和是否不变,例如物体沿斜面匀速运动,则物体机械能一定不守恒;(2)分析受力:如果只受重力,则机械能一定守恒,例如不计空气阻力时做抛体运动的物体;(3)分析受力做功:如果除重力以外有其他力,但其他力不做功,机械能也守恒,例如在光滑曲面上运动的物体机械能守恒.2.机械能守恒时几种列方程的形式(1)选取零势能面后,确定初、末位置的总机械能,列等式Ek1+Ep1=Ek2+Ep2.(2)不要选取零势能面,找出物体初、末位置动能变化量和势能变化量列等式|ΔEk|=|ΔEp|.3.如何判断机械能是否守恒(1)确定好研究对象和研究范围(哪个系统? 哪一段物理过程? 思想上一定要明确).(2)分析系统所受各力的情况及各力做功的情况(不能漏掉任何一个做功因素).(3)在下列几种情况下,系统机械能守恒①物体只受重力或弹簧弹力作用;②只有系统内的重力或弹簧弹力做功,其他力均不做功;③虽有多个力做功,但除系统内的重力或弹簧弹力以外的其他力做功的代数和为零;④系统跟外界没有发生机械能的传递,系统内外也没有机械能与其他形式能之间的转化.4.应用机械能守恒定律解题的一般步骤(1)确定研究系统(通常是物体和地球、弹簧等)和所研究的物理过程;(2)进行受力分析判断机械能是否守恒;(3)选择零势能参考面,确定物体在初、末位置的动能和势能;(4)根据机械能守恒定律列方程求解.例题分析【例1】将质量为100kg的物体从地面提升到10m 高处,在这个过程中( )A.重力做正功,重力势能增加1.0×104JB.重力做正功,重力势能减少1.0×104JC.重力做负功,重力势能增加1.0×104JD.重力做负功,重力势能减少1.0×104J【例2】在下列实例中,不计空气阻力,机械能不守恒的是( )A.做斜抛运动的手榴弹B.起重机将重物匀速吊起C.沿竖直方向自由下落的物体D.沿光滑竖直圆轨道运动的小球【例3】关于机械能是否守恒的叙述中正确的是( )A.只要重力对物体做了功,物体的机械能一定守恒B.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒C.外力对物体做的功为零时,物体的机械能一定守恒D.只有重力对物体做功时,物体的机械能一定守恒课堂巩固1.在游乐节目中,选手需借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上,小明和小阳观看后对此进行了讨论.如图所示,他们将选手简化为质量m=60kg的质点,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角α=53°,绳的悬挂点O 距水面的高度为H =3m,绳长l不确定,不考虑空气阻力和绳的质量,浮台露出水面的高度不计.取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.(1)若绳长l=2m,选手摆到最低点时速度的大小;(2)选手摆到最低点时对绳拉力的大小;(3)若选手摆到最低点时松手,小明认为绳越长,在浮台上的落点距岸边越远;小阳却认为绳越短,落点距岸边越远.请通过推算说明你的观点.2.如图所示,长l=1.8m 的轻质细线一端固定于O 点,另一端系一质量m=0.5kg的小球.把小球拉到A 点由静止释放,O、A 在同一水平面上,B 为小球运动的最低点.若忽略空气阻力,取B 点的重力势能为零,取重力加速度g=10m/s2.求:(1)小球受到重力的大小.(2)小球在A 点的重力势能.(3)小球运动到B 点时速度的大小.3.如图所示,一物体从A 点先后沿路径1、2运动到B点,重力做功分别为W1、W2,则它们的大小关系为( )A.W1>W2B.W1=W2C.W1<W2D.无法比较4.如图所示,桌面高为h1,质量为m 的小球从高出桌面h2 的A 点下落到地面上的B 点,在此过程中小球的重力势能( )A.增加mgh2B.增加mg(h1+h2)C.减少mgh2D.减少mg(h1+h2)5.在电梯加速上升的过程中,站在电梯里的人( )A.所受支持力做正功,机械能增加B.所受支持力做正功,机械能减少C.所受支持力做负功,机械能增加D.所受支持力做负功,机械能减少6.我国发射的“神舟七号”飞船在绕地球45圈后,于2008年9月28日胜利返航.在返回舱拖着降落伞下落的过程中,其重力做功和重力势能变化的情况为( )A.重力做正功,重力势能减小B.重力做正功,重力势能增加C.重力做负功,重力势能减小D.重力做负功,重力势能增加7.下面的实例中,机械能守恒的是( )A.小球自由下落,落在竖直弹簧上,将弹簧压缩后又被弹簧弹起来B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升C.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降D.飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块8.关于重力做功和重力势能的变化,下列叙述正确的是( )A.做竖直上抛运动的物体,在上升阶段,重力做负功,重力势能减少B.做竖直上抛运动的物体,在上升阶段,重力做正功,重力势能增加C.做竖直上抛运动的物体,在上升阶段,重力做负功,重力势能增加D.做竖直上抛运动的物体,在上升阶段,重力做正功,重力势能减少9.一个质量为1kg的物体被人用手由静止向上提升1m,这时物体的速度是2m/s,则下列说法中错误的是( )A.手对物体做功12JB.合外力对物体做功12JC.合外力对物体做功2JD.物体克服重力做功10J10.如图所示,质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以v0=5m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中.若忽略运动员的身高.取g=10m/s2,求:(1)运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面);(2)运动员起跳时的动能;(3)运动员入水时的速度大小.11.如图所示,一个小孩从粗糙的滑梯上加速滑下,在下滑过程中( )A.小孩重力势能减小,动能不变,机械能减小B.小孩重力势能减小,动能增加,机械能减小C.小孩重力势能减小,动能增加,机械能增加D.小孩重力势能减小,动能增加,机械能不变12.如图所示,若选取地面处的重力势能为零,则图中静止在距地面H 高处的物体的机械能等于( )A.mghB.mgHC.mg(h+H )D.mg(H -h)13.小球由地面竖直上抛,上升的最大高度为H ,设所受阻力大小恒定,地面为零势能面.在上升至离地高度h 处,小球的动能是势能的两倍,在下落至离地高度h处,小球的势能是动能的两倍,则h 等于( )A.H/9B.2H/9C.3H/9D.4H/9。

高中物理必修二82重力势能(解析版)

8.2重力势能【学习目标】1.认识重力做功与物体运动的路径无关的特点.2.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行有关计算.3.理解重力做功与重力势能变化的关系.4.知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的.5.理解弹性势能的概念．【知识要点】一、重力做功W G＝mgh W G＝ mglcosθ＝mgh W G＝mgh＝mgh1－mgh21.特点：物体运动时，重力对它做的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（或者说只与初、末位置的高度差有关）。

2.计算式：W G =mgh =mgh1-mgh2二、重力势能1．定义：物体由于位于高处而具有的能量叫做重力势能．2．大小：物体的重力势能等于物体受到的重力和它的高度的乘积，即E p＝mgh.三、重力做的功与重力势能变化的关系重力做的功等于重力势能的减小量：W G＝E p1－E p2=-△Ep①物体由高处运动到低处时，重力做正功，物体重力势能减少；重力势能减少的数量等于重力做的功。

②物体由低处运动到高处时，重力做负功，物体重力势能增加；重力势能增加的数量等于物体克服重力做的功。

四、重力势能的相对性重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面．重力势能的正负表示大小：①对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力势能也是正值；②下方物体的高度是负值，重力势能也是负值，重力势能为负。

③表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。

五、弹性势能1.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。

2.W弹= -△E P:弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增加。

【题型分类】题型一、对重力做功的理解【例1】下面有关重力势能的说法中，正确的是（）A. 举得越高的物体，具有的重力势能越大B. 质量越大的物体，具有重力势能越大C. 物体的重力势能不可能为零D. 物体的重力势能可能小于零答案D【同类练习】1．某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中质量为m的皮球滑落，球从A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的曲线轨道长度不知道，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重力势能变化了mg(H＋h)D．从A到B重力做功mgH【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。

高一物理重力做功与重力势能试题答案及解析

高一物理重力做功与重力势能试题答案及解析1.滑雪运动员沿斜坡下滑了一段距离，重力对他做功为2000J，物体克服阻力做功100J。

则物体的A．机械能减小了100J B．动能增加了2100JC．重力势能减小了1900J D．重力势能增加了2000J【答案】A【解析】除重力外，物体克服阻力做功100J，故机械能减小100J，故A正确；外力对物体所做的总功为2000J-100J=1900J，是正功，则根据动能定理得：动能增加1900J．故B错误；重力对物体做功为2000J，是正功，则物体重力势能减小2000J．故C错误，D错误；【考点】考查了重力势能的变化与重力做功的关系．2.利用如图实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题．(1)实验操作步骤如下，请将步骤B补充完整：A．按实验要求安装好实验装置；B．使重物靠近打点计时器，接着先________，后________，打点计时器在纸带上打下一系列的点；C．图为一条符合实验要求的纸带，O点为打点计时器打下的第一点．分别测出若干连续点A、B、C……与O点之间的距离h1、h2、h3…….(2)已知打点计时器的打点周期为T，重物质量为m，重力加速度为g，结合实验中所测得的h1、h 2、h3，可得重物下落到B点时的速度大小为________，纸带从O点下落到B点的过程中，重物增加的动能为________，减少的重力势能为________．(3)取打下O点时重物的重力势能为零，计算出该重物下落不同高度h时所对应的动能Ek和重力势能Ep ，建立坐标系，横轴表示h，纵轴表示Ek和Ep，根据以上数据在图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ.已求得图线Ⅰ斜率的绝对值为k1，图线Ⅱ的斜率的绝对值为k2．则可求出重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为________(用k1和k2表示)．【答案】（1）接通电源放开纸带（2）（3）（k1用mg表示也可）【解析】（1）应当先接通电源，后让纸带运动；（2）B点的瞬时速度，所以重物动能的增加量，重力势能的减小量为△Ep =mgh2．（3）．根据动能定理得，，图线斜率k1＝mg，图线斜率，知k1-f=k2，则阻力f=k1-k2．所以重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为【考点】本题考查探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题3.下列关于重力势能与重力做功的说法正确的是（）A．重力势能具有绝对性，且只能是物体和地球共同具有的B．重力做功的大小与物体的运动路径有关C．零势能点选取不同，重力势能及重力势能的变化都会发生变化，D．重力势能增加了2J，其重力一定做了-2J的功【答案】D【解析】重力势能的大小和零势能点的选取有关，所以重力势能具有相对性，且只能是物体和地球共同具有的，A错误；重力做功和路径无关，只和始末高度差有关，B错误；零势能点的选取会影响到重力势能的大小，但是不会影响到重力势能变化量的大小，因为重力势能变化和重力做功有关，而重力做功和高度差有关，与零势能点的选取无关，C错误；重力做了多少功，就有多少重力势能发生变化，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加，故D正确故选D【考点】考查了重力做功和重力势能点评：重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加；重力做的功等于重力势能的减小量．4.质量为m的小球从离桌面高度为H处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示．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小球重力势能的变化分别为()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【解析】以桌面为零势能参考平面，地面离零势能点的高度为-h，物体重力势能为：，物体下落的高度差为，所以重力做功为：，故重力势能减小，D正确；【考点】考查了重力势能和重力做功大小的计算，点评：解决本题需要掌握：重力势能表达式中，h为物体相对零势能点的高度，因此重力势能大小和零势能点的选取有关；而重力做功和零势能的选取无关，只与物体的初末位置有关．5.一个物体在竖直下落过程中，如果重力做功20J，克服空气阻力做功8J。

高中物理五重力势能

学生练习一
1关于重力势能的说法,正确的有: A.重力势能只由重物决定; B.重力势能不能有负值;C.重力势能的大小是相对的;D.物体克服重力做的功等于势能的增加.
2井深8m,井上支架高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(以地面为参考面).
• A.100J; B.700J; C.-100J; D.无法确定.
（2）重力势能是物体与地球所组成的系统所共有的能量,其数值Ep=mgh与参考面的选择有关,式中的h是物体重心到参考面的高度,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.一般可选地面或某物体系中的最低点为零势能参考点,物体在两位置间的势能差与参考面的选择无关.我们更多关心是势能差。
作业:书练习题2.3.4.5
WG=mgh1-mgh2.物体下降时,WG=mgh. 物体上升时WG=-mgh;物体高度不变时,WG=0.
二.弹性势能的概念:
物体由于弹性形变而具有的与它的位置有关的势能称为弹性势能.它的大小与形变有关。
势能又叫位能，是由相互作度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端,以下说法中正确的是: A.沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多; B.沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多; C.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多; D.上述几种情况重力做功同样多; E.不能确定.
（2）物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增大，增大的重力势能等于物体克服重力所做重力所做的功.
（3）重力做功与移动路径无关,只跟物体的起点位置和终点位置有关。
2.重力势能的相对性
因为h具有相对性，重力势能也具有相对性。因此要取一个零势能面

机械能(4) 重力做功重力势能机械能守恒

机械能（四）重力做功、重力势能、机械能守恒知识要点（一）重力做功、重力势能、弹性势能 1. 重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，用符号P E 表示，用公式表示mgh E P =。

单位：m 用kg ，g 用2/s m ，高度h 用m 则P E 单位为焦耳，记作J 。

重力势能是能量，是状态量，是标量，正负表示大小。

2. 重力势能的相对性重力势能的大小与高度有关，起点位置不同则相对高度不同，重力势能大小不同，所以重力势能有相对性。

如水平桌面高度为H ，重物质量为，m 距桌面高度为h ，取地面为起点（参考平面）重力势能)(H h mg E P +=，取桌面为参考面，重力势能mgh E P='，P E 与PE '不等。

重物在参考面以下P E 为负值3. 重力势能是属于重物与地球系统共有的。

由于重力是地球施力在重力作用下，物体被举高才有重力势能，若无重力作用，举起重物不用费力，重物也就没有做功本领，无重力势能，所以重力势能是以有重力为前提，因此重力势能属于重物与地球共有的。

4. 重力势能变化及绝对性重物从高为1h 处运动到2h 处，则重力势能由1mgh 变为2mgh 、重力势能变化)(1212h h mg E E E P P P -=-=∆。

若21h h >，0<∆P E 势能减小；21h h <，0>∆P E 重力势能增加。

h mg h h mg E P ∆=-=∆)(12，h ∆只与1h 、2h 的差值有关与1h 、2h 的大小无关，所以重力势能变化与参考面的选择无关，又叫重力势能变化P E ∆有绝对性。

如12h h h -=∆，若参考面向上移m 1，则111-='h h 122-='h hh h h h h h h h ∆=-=---='-'='∆121212)1()1(5. 重力势能变化与重力做功的关系上图中重物m 由A 运动到B ，重力做功0)(12>-h h mg ，)(12h h mg W G -=重力势能变化初末P P P E E E -=∆，G P W h h mg mgh mgh E -=-=-=∆)(2121若重物由B 运动到A 重力做功)(21h h mg W G -=重力势能变化初末P P P E E E -=∆)(1212h h mg mgh mgh -=-=G W -= 又如重物沿斜面由A 运动到B重力做功)2cos(θπ-=mgL W G mgh mgL ==θsin 取B 为参考面 mgh E PA = 0=PB E初末P P P E E E -=∆G W mgh mgh -=-=-=0重力势能变化与重力做功数值大小相等，符号相反，即重力做正功，重力势能变化为负值，即重力势能减小。

人教版高一物理必修2第七章重力势能、弹性势能、动能定理知识点总结复习

第四节重力势能1.重力做的功(1)表达式W G＝mgh＝mg(h1－h2)，其中h表示物体起点和终点的高度差，h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。

(2)正负物体下降时重力做正功；物体被举高时重力做负功，也可以说成物体克服重力做功。

(3)特点物体运动时，重力对它做的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。

2．重力势能(1)定义：物体由于位于高处而具有的能量。

(2)大小：等于物体所受重力与所处高度的乘积，表达式为E p＝mgh，其中h 表示物体所在位置的高度。

(3)单位：焦耳，与功的单位相同。

重力势能是标量，正负表示大小。

(4)重力做功与重力势能变化的关系①表达式：W G＝E p1－E p2。

②重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大。

3．重力势能的相对性和系统性(1)相对性①参考平面：物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫做参考平面，在参考平面，物体的重力势能取作0。

②重力势能的相对性选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的。

对选定的参考平面，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值，负值的重力势能，表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小。

(2)系统性重力势能是地球与物体所组成的系统共有的。

判一判(1)重力势能E p1＝2 J，E p2＝－3 J，则E p1与E p2方向相反。

()(2)同一物体的重力势能E p1＝2 J，E p2＝－3 J，则E p1>E p2。

()(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。

()提示：(1)×重力势能是标量，没有方向。

(2)√重力势能为正值，表示物体处于参考平面的上方，为负值表示物体处于参考平面的下方，而同一物体在越高的地方重力势能越大。

(3)×若选定两物体所处的水平面为参考平面，则两物体的重力势能均为0。

说明：(1)重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关。

重力势能、机械能守恒定律、能量守恒

重力势能、机械能守恒定律、能量守恒教学目标1. 理解重力势能、机械能、能量守恒的概念，并会对其进行计算.2. 理解重力势能的变化和重力做功的关系，能熟练应用机械能守恒定律解决力学问题.重点：1. 重力势能的变化和重力做功的关系2. 机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。

难点：机械能守恒定律以及它的含义和适用条件。

知识梳理一、重力势能1. 定义：通俗地说，物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，用符号E p表示，物体的质量越大，离地越高，重力势能就越大。

2. 定义式：E P=mgh，即物体的重力势能E p等于物体的重量mg和它的高度h的乘积。

3．单位：在国际单位制中是焦耳(J)。

4．重力势能是状态量。

5．重力势能是标量，即只有大小，没有方向。

6．重力势能的相对性要确定重力势能的大小，首先必须确定一个参考平面(高度为零，重力势能为零的一个水平面)。

相对于不同的参考平面，在确定位置上的物体的重力势能有不同的值，这就是重力势能的相对性。

例如：水平桌面离水平地面的高度为H，一小球在水平桌面上方h高处，选水平桌面为参考平面时，小球的重力势能为mgh；若选地面为参考平面，小球的重力势能就是mg(H+h)。

选择哪个平面做参考平面，原则上是任意的，而不是硬性规定的，因此重力势能虽是标量但却有正负之分。

比如：物体在参考平面以上h高处，其重力势能为E P=mgh；当该物体在参考平面以下h低处，其重力势能就是-mgh，重力势能的正负可表示大小，比如对同一个参考平面，重力势能有一2 J和一3 J两个值，比较其大小有一2 J>一3 J。

实际问题中选择哪个水平面作为参考平面?可视研究问题的方便而定．通常(没有特别说明时)选择地面作为参考平面。

7．重力势能是属于系统的如果没有地球，就没有重力，也就谈不上重力势能了，所以重力势能是属于物体与地球所组成的系统所有的。

(重力势能的这个特点与动能不同，动能是运动物体单独具有的)通常我们说物体具有多少重力势能，只是一种简略的习惯说法(严格地说应是，某物体与地球这一系统具有多少重力势能)。

重力势能、动能定理

重力势能动能定理教学目标1、理解重力势能2、理解重力势能与重力做功的关系3、理解动能定理4、能够运用动能定理解决问题基础知识归纳一、重力势能1、重力做功的特点对于确定的物体，其重力大小、方向不变，当沿不同的路径向下或向上运动时，可知，重力做功只与初、末位置的高度差有关，与路径无关，故：（1）物体运动时，重力做功只与起点、终点位置有关，与路径无关；（2）重力做功的大小等于重力与初、末位置高度差的乘积。

物体向下运动，重力做正功；物体向上运动，重力做负功。

2、重力势能（1）定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。

（2）定义式： p mgh E =，在国际单位制中，其单位是焦（J ）。

（3）说明：①重力势能是标量 .②重力势能是相对的，是相对零势能面而言的，只有选定零势能面以后，才能具体确定重力势能的量值，故E p ＝mgh 中的h 是物体相对零势能面的距离.一般我们取地面为零势能面.③重力势能可正，可负，可为零.若物体在零势能面上方，重力势能为正；物体在零势能面下方，重力势能为负；物体处在零势能面上，重力势能为零 .④重力势能属于物体和地球共有.通常所说“物体的重力势能”实际上是一种不严谨的习惯说法。

3、重力做功与重力势能变化间的关系重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加。

重力所做的功等于重力势能变化量的负值，即W G ＝－ΔE p ＝－（Ep 2－Ep 1）＝－（mgh 2－mgh 1）＝Ep 1－Ep 2二、动能1、概念：物体由于运动而具有的能，叫做动能。

2、定义式：221mv E k = 3、单位：与功的单位相同，国际单位：焦（J ）4、注意：（1）动能是标量，有大小但是无方向。

（2）动能是状态量，与某一时刻、某一位置的速度相对应。

（3）动能具有相对性，参考系不同，动能不同，一般以地面为参考系。

三、动能定理1、内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。

机械能守恒定律

【解析】
(1)设抛出点高度为 y，地面为零势能面， 1 2 1 2 根据机械能守恒 mv0＝ mv ＋ mgy 2 2 v2 0－ 2gy 1 2 落地时间 t 满足 y＝ gt 2 2y 所以 t＝ g 平抛初速度 v＝落地点离抛出点水平距离 s＝ vt＝ v2 0－ 2gy 2y g
分别以 y＝ 2h， y＝ h 代入得 4h 2 sC＝ v0－ 4gh g 2h 2 sD＝ v0－ 2gh . g 2 (2)按题意 sC＜ sD，有 2(v2 － 4 gh ) ＜ v 0 0－ 2gh 所以 v2 0＜ 6gh 考虑到滑块必须要能够到达抛出点 C， 2 2 2 即 vC＝ v0－ 4gh＞ 0，所以 v0＞ 4gh 因此为保证 sC＜ sD，初速度应满足 4gh＜ v0＜ 6gh.
程示意图；
（2）分析物体的受力，明确各力做功的情
况，判断是否符合机械能守恒的条件；
（3）分析物体的运动，恰当地选取参考平面，（4）根据机械能守恒定律列方程求解。
确定物体初、末状态的机械能（势能和动能）；
经典题型探究
（一）一个物体的运动问题
例1、在高为h=1.2m的光滑平台上有一个质量m为0.5kg 的小球被一细绳拴在墙上，球与墙之间有一被压缩的轻弹簧，弹簧的弹性势能Ep1=2J，当细线被烧断后，小球被弹出，求： (1)小球被弹出后的速度v1多大？ (2)小球的落地速度v2多大？（g=10m/s2）
即：W =-Δ EP
弹
三：机械能 1：机械能：动能和势能之和称为机械能.其中势能包含重力势能与弹性势能，不包括电势能。 2：表达式:
E=EP+EK
理解：物体的动能和势能是可以相互转化的
如：
（1）物体的下降（2）水平弹簧振子（3）小球落上弹簧

重力势能与重力做功的关系

重力做功与重力势能的关系
重力做功等于重力势能变化量的负值。

重力对物体做正功时，物体的重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。

重力对物体做负功时，物体的重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。

重力所做的功只跟初位置和末位置的高度差有关，跟物体运动的路径无关。

因为重力是恒力，大小恒定，方向总是竖直向下。

重力做功的大小由重力大小和重力方向上位移的大小(即竖直方向上的高度差)决定，与其他因素无关，所以只要起点和终点的位置相同，不论沿着什么路径由起点到终点，重力所做的功都是相同的。

物体因为重力作用而拥有的能量叫作重力势能，用符号Ep表示，单位是焦耳(J)。

物体的质量越大，离地越高，重力势能就越大。

重力势能是一个相对量，它的数值决定于零势能位置(参考平面)的选择。

同一个物体在两个位置上重力势能的变化量是绝对的，与零势能位置的选择无关。

零势能位置的选择是任意的。

重力势能做功公式

重力势能做功公式
在物理学中，重力势能是一个非常重要的概念。

它表示物体由于重力作用而具有的能量。

当我们考虑重力势能做功时，就需要使用到重力势能做功的公式。

重力势能做功公式是：W = mgh。

其中，W 表示重力做功的量，m 表示物体的质量，g 表示重力加速度，h 表示物体的高度。

这个公式告诉我们，当一个物体从某一高度下落时，重力会对物体做功，这个功的大小等于物体的质量、重力加速度和下落高度的乘积。

另外，重力势能做功也有正负之分。

当物体从低处向高处运动时，重力势能做负功，表示重力在做负功；而当物体从高处向低处运动时，重力势能做正功，表示重力在做正功。

通过这个公式，我们可以计算出物体在任意高度下落时重力所做的功。

同时，这个公式也是能量守恒定律的一个重要应用，可以帮助我们更好地理解物体运动过程中能量的转化和守恒。

高中物理必修二重力势能

功和机械能第三讲：重力势能___________________________________________________________________________【学习目标】1、认识重力做功与物体运动路径无关的特点.2、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行有关计算.3、理解重力做功与重力势能变化的关系.4、知道重力势能具有相对性.5、知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的.【重难概要】1、重力做功与重力势能的关系2、会计算重力做功，重力势能大小的计算【知识精讲】______________________________________________________________________________________一、重力做功1、重力做功的表达式：W G＝mgh，h指初位置与末位置的高度差.2、重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的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.______________________________________________________________________________________典例1判断下列说法的正误.（1）重力做功与物体沿直线或曲线有关. （）（2）物体只要运动，其重力一定做功. （）（3）同一物体在不同位置的重力势能分别为E p1＝3 J，E p2＝－10 J，则E p1<E p2. （）（4）物体由高处到低处，重力一定做正功，重力势能一定减少. （）（5）重力做功一定与路径无关，只与初、末位置的高度差有关. （）典例2如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地面高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）A.沿轨道1滑下重力做的功多B.沿轨道2滑下重力做的功多C.沿轨道3滑下重力做的功多D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多典例3在高处的某一点将两个质量相等的小球以相同速率v0分别竖直上抛和竖直下抛，下列结论正确的是(不计空气阻力) （）A.从抛出到刚着地，重力对两球所做的功相等B.从抛出到刚着地，重力对两球都做正功C.从抛出到刚着地，重力对两球做功的平均功率相等D.两球刚着地时，重力的瞬时功率相等典例4在同一高度，把三个质量相同的球A、B、C分别以相等的速率竖直上抛、竖直下抛和平抛，它们都落到同一水平地面上.三个球在运动过程中，重力对它们做的功分别为W A、W B、W C，重力的平均功率分别为P A、P B、P C，则它们的大小关系为（）A.W A>W B＝W C，P A>P B＝P C B.W A＝W B＝W C，P A＝P B＝P CC.W A＝W B＝W C，P B>P C>P AD.W A>W B>W C，P A>P B>P C典例5质量为m的物体从地面上方H高处由静止释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图1所示，在此过程中，重力对物体做功为________，重力势能________(填“减少”或“增加”)了________.______________________________________________________________________________________二、重力势能1、定义：物体由于被举高而具有的能.2、公式：E p＝mgh，式中h是物体重心到参考平面的高度.3、单位：焦耳；符号：J.4、重力做功与重力势能之间的关系：W G＝E p1－E p2.（W G＝―△E p）说明：（1）影响重力势能大小的因素为：质量（m），距零势能点的高度（h），零势能点的选取（2）重力做功对应着重力势能的变化，重力做功的大小等于重力势能的该变量。

物理知识重力势能与重力做功

重力势能、弹性势能、动能及动能定理

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物理 机械能守恒定律 第二讲 重力做功与重力势能

高考物理考点一遍过专题重力做功与重力势能

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12 重力势能 重力势能的变化与重力做功的关系 弹性势能 机械能守恒定律

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