7.4重力势能
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新人教版物理必修二7.4 重力势能 课件 (共16张PPT)
7.4重力势能
一.重力做功 当物体的高度发生变化时，重力要做功。
物体下降时： 重力做正功。 物体被举高时： 重力做负功。
一、重力做功的特点
物体竖直下落 从 A 到 B
A
h h1
B h2
WG=mgh
=mg(h1－h2) =mgh1－mgh2
物体沿斜线运动 从 A 到 C
A
θ
L
h
h1
h2
WG=mgLcos θ C =mgh
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
重力做功的特点:
重力做功与物体运动的路径无关， 只跟它的起点和终点的位置（高度） 有关，即重力做功数值等于重力与高 度差的乘积。
WG = mgh1 - mgh2
二.重力势能 (1)物体的重力势能等于它所受重力与所
处高度的乘积。
Ep=mgh
(2)在国际单位制中的单位：焦耳(J)
(3)重力势能是标量，状态量。
(计算重力势能之前需要先选定参考平面。) ❖ 参考平面选择的任意性
(在参考平面，物体的重力势能为零。参考平面的选取 是任意的，一般选地面为参考平面 )
❖ 重力势能变化的绝对性
一.重力做功 当物体的高度发生变化时，重力要做功。
物体下降时： 重力做正功。 物体被举高时： 重力做负功。
一、重力做功的特点
物体竖直下落 从 A 到 B
A
h h1
B h2
WG=mgh
=mg(h1－h2) =mgh1－mgh2
物体沿斜线运动 从 A 到 C
A
θ
L
h
h1
h2
WG=mgLcos θ C =mgh
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
重力做功的特点:
重力做功与物体运动的路径无关， 只跟它的起点和终点的位置（高度） 有关，即重力做功数值等于重力与高 度差的乘积。
WG = mgh1 - mgh2
二.重力势能 (1)物体的重力势能等于它所受重力与所
处高度的乘积。
Ep=mgh
(2)在国际单位制中的单位：焦耳(J)
(3)重力势能是标量，状态量。
(计算重力势能之前需要先选定参考平面。) ❖ 参考平面选择的任意性
(在参考平面，物体的重力势能为零。参考平面的选取 是任意的，一般选地面为参考平面 )
❖ 重力势能变化的绝对性
课件4：7.4重力势能
铁链重力势能的变化还可由初、末状态的重力势能来分
析．设铁链初态所在水平位置为零势能参考平面，则 Ep1＝0， Ep2＝m2gl，铁链重力势能的变化量 ΔEp＝Ep2－Ep1＝12mgl＝
1 2×10×10×2
J＝100
J，即铁链重力势能增加了
100
J.
答案：100 J 增加了100 J
名师归纳：重力势能具有相对性，其值与参考平面的选择 有关；而重力势能的变化具有绝对性，与参考平面的选择无 关．在解题过程中需要注意：
解析：重力势能具有相对性，重力对物体所做的功等于物 体重力势能的变化量，即WG＝－ΔEp，故A、B正确；重力势 能等于零，只能说明物体在参考平面上，不影响其对别的物体 做功，故C错；对于D选项，物体匀速上升，手的支持力大小 等于物体的重力，二者移动的距离相同，所以手的支持力做的 功等于克服重力做的功，又WG＝－ΔEp，故手的支持力做的功 也等于物体重力势能的增加量，而不是等于二者的和，故D 错．
问题2、重力做功与重力势能变化的关系
设A、B两点为物体在运动过程中所经历的 两点(如图所示)．
若从B点运动到A点，则WG＝－mgh(重力 对 物 体 做 负 功 mgh) ； 从 能 量 的 角 度 ， ΔEp ＝ mgh(重力势能增加mgh).
若从A点运动到B点，则WG＝mgh(重力对物体做正功mgh)； 从能量的角度，ΔEp＝－mgh(重力势能减少mgh)．
重力做功WG＝mghcos 180°＝－mgh，即物体克服重力做 功为mgh.
又因为WG＝Ep1－Ep2＝－mgh，所以WG<0，Ep1<Ep2，即
物体的重力势能增加了mgh.
答案：拉力做功 3 mgh 克服重力做功mgh 重力势能增
7.4重力势能
潮汐电站原理
Ep与WG的关系 与 的关系
1、如右图所示，质量为m、棱长为l的均匀正方体放 如右图所示，质量为m 在粗糙的水平地面上：以地面为零势能参考面， 在粗糙的水平地面上：以地面为零势能参考面，它 的重力势能是多大? 的重力势能是多大?如果要让它以某一条棱为轴翻转 90° 推力至少要做多少功? 90° ，推力至少要做多少功?
1 2
(1)
(2)
(3)
重力做功的特点: 重力做功的特点
重力做功(W 与路径无关, 重力做功 G)与路径无关 由始末位置的高度 决定. 差h和mg决定 和 决定
二、重力势能 ①表达式： Ep=mgh 表达式： ②单位： 焦耳 单位： 焦耳(J) ③标量,状态量。
m=50Kg
h=10m
h=10m
1. 物体由高处运动到低处时 重力做正功,重力势能减少； 物体由高处运动到低处时,重力做正功 重力势能减少 重力做正功 重力势能减少； 减少的重力势能等于重力所做的功。 减少的重力势能等于重力所做的功。 物体由低处运动到高处时,克服重力做功 重力势能增加； 克服重力做功,重力势能增加 ２. 物体由低处运动到高处时 克服重力做功 重力势能增加； 增加的重力势能等于克服重力所做的功。 增加的重力势能等于克服重力所做的功。
物体沿曲线运动
A ∆h1 ∆h2 ∆h3
从 A 到 C
A
θ
h1
h
△h 1
L
C
h2
W = W +W2 +W3 +L 1
W = mgl cosθ = mg∆h1 1
W = mg∆h1 + mg∆h2 + mg∆h3 +L = mg(∆h1 + ∆h2 + ∆h3 L )
课件1：7.4 重力势能
二、重力势能
阅读思考题： 重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述? 重力势能是矢量还是标量? 重力势能的单位是什么?符号是什么?
E P mgh
1、物体的重力势能等于它所受重力与 所处高度的乘积
2、重力势能是标量，单位是焦耳（J）
重力做功与重力势能的关系 重力做功的表达式：WG = mgh1-mgh2 Ep1 =mgh1表示物体在初位置的重力势能 Ep2=mgh2表示物体在末位置的重力势能 WG = Ep1 － Ep2 =－( Ep2 － Ep1) = － △Ep
为什么水会往低处流？
飞疑 流是 直银 下河 三落 千九
初中学过： 如果一个物体能够对外做功， 这个物体就具有能。
静止的物体在没有下落之前储存了与高度有关的能量， (正所谓：蓄势待发）
重力势能 这是一种与高度有关的能量，我们称之为重力势能。
通过以下短片观察： 通过何种途径能够使重力势能释放出来
第七章 机械能守恒定律
4 重力势能
雪崩
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。
陨利美 石桑国 坑那内
华 达 州 亚
美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是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。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米／秒， 爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸 日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了 一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说， 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。
结论： 1、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。
人教版高中物理必修二第七章7.4 重力势能(共17张ppt)
2.公式：WG EP
WG mgh1 mgh2 EP mgh2 mgh1
3.下降过程中，重力做正功，重力势能 减小，重力做的正功等于重力势能的减 少量；
上升过程中，重力做负功，重力势能 增大，克服重力做的功等于重力势能的 增加量；
一个 100 g 的球从 1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到 1.25 m 的高
度，则整个过程中(g＝10 m/s2)( C )
A．重力做功为 1.8 J
B．重力做了 0.55 J 的负功 正功
C．球的重力势能一定减少 0.55 J D．球的重力势能一定增加 1.25 J
解：高度差h=0.55m W mgh 0.55J
EP W 0.55 J
在水平地面上平铺 n 块砖，每块砖的质量为 m，厚度为 h，如将砖一 块一块地叠放起来，至少需要做多少功？
4
重力势能
美国内华达州亚利桑那陨石坑
美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是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。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米／秒， 爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千 倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，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。
(1)以桌下落到地面过程中重力势能减少多少？
(2)以地面为参考平面，计算物体具有的势能，并计算物体由支架
下落到地面过程中重力势能减少多少？
(3)比较以上计算结果，说明什么问题？
解：(1)高度h1=0.4m EP1 mgh1 7.84 J WG mgh1 23.52 J 则EP WG 23.52 J
参考平面
WG mgh1 mgh2 EP mgh2 mgh1
3.下降过程中，重力做正功，重力势能 减小，重力做的正功等于重力势能的减 少量；
上升过程中，重力做负功，重力势能 增大，克服重力做的功等于重力势能的 增加量；
一个 100 g 的球从 1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到 1.25 m 的高
度，则整个过程中(g＝10 m/s2)( C )
A．重力做功为 1.8 J
B．重力做了 0.55 J 的负功 正功
C．球的重力势能一定减少 0.55 J D．球的重力势能一定增加 1.25 J
解：高度差h=0.55m W mgh 0.55J
EP W 0.55 J
在水平地面上平铺 n 块砖，每块砖的质量为 m，厚度为 h，如将砖一 块一块地叠放起来，至少需要做多少功？
4
重力势能
美国内华达州亚利桑那陨石坑
美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是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。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米／秒， 爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千 倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，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。
(1)以桌下落到地面过程中重力势能减少多少？
(2)以地面为参考平面，计算物体具有的势能，并计算物体由支架
下落到地面过程中重力势能减少多少？
(3)比较以上计算结果，说明什么问题？
解：(1)高度h1=0.4m EP1 mgh1 7.84 J WG mgh1 23.52 J 则EP WG 23.52 J
参考平面
重力势能
WG EP1 EP 2
重力做正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加 四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。
五、重力势能的系统性
参考 平面 小球在 A点重 力势能 小球在 下落过程 B点重 小球重力 力势能 做功 下落过程 小球重力 势能变化
A h1
桌面 地面
6J
-4J
0
10J
减小10J
10J
10J
减小10J
h2 B
• 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。
五.重力势能的系统性
Ep=mgh
•高度h具有相对性 •重力势能具有相对性
三.重力势能的相对性
需要先选定参考平面（零势面）
► 在参考面上方的物体的高度是正值，重
力势能也是正值；
► 在参考面下方的物体的高度是负值，重
力势能也是负值。
势能是标量．+、–表示大小
► 参考平面的选取是任意的。
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)
θ
A
△h 1
B
W1 mglcos
L
h1
h2
m gh1
W W1 W2 W3 Wn mgh1 mgh2 mgh3 mghn
m gh mgh mgh 1 2
mg(h1 h2 h3 hn )
A
θ
严格说来，重力势能是地球和物体所组成 的这个物体“系统”所共有的，而不是地 球上的物体单独具有的。 平常所说的“物体”的重力势能，只是一 种习惯简化的说法。
7.4重力势能
8、要将一个质量为m、边长为α 的匀质正 立方体翻倒，推力对它做功最少为( D )
A.
C.
2 mga
mga ( 2 1) 2
B.
D.
mga ( 2 1) 2
a 2
mga 2 2
解析：立方体 原来重心： 末位置的重心： 重心升高了：h ( 2 1)a 2
2a 2
9：在光滑桌面上有一根均匀柔软质量为m、长为l 的绳，其绳长的1/4悬于桌面下，从绳子开始下滑至绳子 刚好全部离开桌面的过程中，重力对绳子做的功为多少？ 绳子重力势能变化如何？(桌面离地高度大于l )
mg
△EP=-WG=1×104J
6：长为L的轻绳一端固定在 天花板上，另一端系一质量为M 的小球，把小球从如图位置由静 止释放，求轻绳摆到竖直方向时， 重力对小球做的功？
L
θ
L cos
WG Mg ( L L cos ) MgL (1 cos )
7、杆中点有一转轴O，两端分别固定质量为2m、m 的小球a和b,当杆从水平位置转到竖直位置时，小球a 和b构成的系统的重力势能如何变化？变化了多少？
重力势能
一、重力做功的特点：重力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： Ep=mgh 是标量，状态量。单位：J 地球上的物体具有的与它高度有关的能量。 三、重力做功与重力势能变化的关系： WG=mgh1－mgh2 =EP1 －EP2 重力做正功时，重力势能减少 WG = ΔEp 重力做负功时，重力势能增加 四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。 一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的 平面作为参考平面。 五、势能是系统性。指系统所有的。
10：如图，质量为m的物体置于水平地面上，其 上表面竖直立着一根轻弹簧，弹簧原长为L0， 劲度系数为k，下端与物体相连接，现将弹簧 上端缓缓竖直向上提起一段距离L，使物体离 开地面，这时物体重力势能增加了多少？
人教版高一物理必修二课件-7.4重力势能
课后作业
P66 1、4
谢谢
课堂小结
特点：跟起点和终点的 位置有关,跟路径无关
WG=mgh=mgh1-mgh2
重力势能
Ep=mgh 标量 相对性 系统性
重力做功
关系
WG = Ep1 － Ep2
课后探究
如果重力做的功与路径有关，即对应于同 样的起点和终点，重力对同一物体所做的功， 随物体运动路径的不同而不同，我们还能把 mgh叫做物体的重力势能吗？为什么？
A
A
A
mg B
l θ mg B
mg
B
h h1
h2
课堂探究
如图，质量m=0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点
下落到地面的B点，桌面高h2=0.8m。(g=10m/s2)
A h1
参考 小球在 小球在 下落过程 下落过程小 平面 A点重 B点重 小球重力 球重力势能
力势能 力势能 做的功 的变化
地面 10J
0
10J 减少 10J
h2
桌面 6J
-4J 10J 减少 10J
B
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
如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否应该改变？
课堂检测
如图，质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3 的位置，在空中达到的最高点2的高度为h。 (1)足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？足球 克服重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？ (2)足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？足球 重力势能减少了多少？ (3)足球由位置1运动到位置3时，重力做了多少功？足球 重力势能变化了多少？
=mgh1-mgh2
P66 1、4
谢谢
课堂小结
特点：跟起点和终点的 位置有关,跟路径无关
WG=mgh=mgh1-mgh2
重力势能
Ep=mgh 标量 相对性 系统性
重力做功
关系
WG = Ep1 － Ep2
课后探究
如果重力做的功与路径有关，即对应于同 样的起点和终点，重力对同一物体所做的功， 随物体运动路径的不同而不同，我们还能把 mgh叫做物体的重力势能吗？为什么？
A
A
A
mg B
l θ mg B
mg
B
h h1
h2
课堂探究
如图，质量m=0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点
下落到地面的B点，桌面高h2=0.8m。(g=10m/s2)
A h1
参考 小球在 小球在 下落过程 下落过程小 平面 A点重 B点重 小球重力 球重力势能
力势能 力势能 做的功 的变化
地面 10J
0
10J 减少 10J
h2
桌面 6J
-4J 10J 减少 10J
B
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
如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否应该改变？
课堂检测
如图，质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3 的位置，在空中达到的最高点2的高度为h。 (1)足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？足球 克服重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？ (2)足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？足球 重力势能减少了多少？ (3)足球由位置1运动到位置3时，重力做了多少功？足球 重力势能变化了多少？
=mgh1-mgh2
人教版物理必修二7.4 重力势能 课件 (共16张PPT)
当重力对物体做正功时，物体的…… （C ） A. 重力势能一定减少，动能一定增加 B．重力势能一定增加，动能一定减少 C．重力势能一定减少，动能不一定增加 D．重力势能不一定减少，动能也不一定 增加
质量是50kg的人沿着长150
m、 倾角为30°的坡路走上土丘，重 力对他所做的功是多少?他克服 重力所做的功是多少?他的重力 势能增加了多少?(g取10m／s2)
7.4重力势能
一.重力做功
当物体的高度发生变化时，重力要做功。
物体下降时： 重力做正功。
物体被举高时： 重力做负功。
一、重力做功的特点
物体竖直下落
A
h h1 B h2
从 A 到 B
WG=mgh =mg(h1－h2) =mgh1－mgh2
物体沿斜线运动
A
θ
从 A 到 C
h
h1
L
h2
WG=mgLcos θ C =mgh =mg(h1－h2) =mgh1－mgh2
将一物体由A移至B,重力做功（ D ）
A. 与运动过程中是否存在阻力有关 B．与物体沿直线或曲线运动有关 C. 与物体是做加速、减速或匀速运动有 关 D．与物体发生的位移有关
沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的 斜面向上将同一物体拉到顶端，以下说法正确 的是:( D)
A．沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做 的功多 B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重 力做的功多 C. 沿坡度大、粗糙程度小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
重力做功的特点:
重力做功与物体运动的路径无关， 只跟它的起点和终点的位置（高度） 有关，即重力做功数值等于重力与高 度差的乘积。
WG = mgh1 - mgh2
新人教版高中物理必修二7.4重力势能课件
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/72021/3/72021/3/72021/3/7
谢谢观看
重点习题
如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落， 最后到达同一水平面，则( ) A.重力对两物体做功相同 B.重力的平均功率相同 C.到达底端时重力的瞬时功率PA<PB D.到达底端时两物体的速度相同
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/72021/3/7Sunday, March 07, 2021
重力做功与路径无关 只跟始末位置的高度差Δh有关
“mgh”是一个具有特殊意义的物理量
重力势能
物体的重力势能等于它所受的重力与所处高 度的乘积
EP＝mgh 重力势能是标量，单位是焦耳（J）
思考：如何定义物体所处的高度？
重力势能
高度的 物体所处的高度须是相对于某一水平面所具有 相对性 的高度，相对不同的水平面则具有不同的高度
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
人教版物理必修二课件：7.4 重力势能
重力势能属于物体和地球组成的系统 .
重力势能是我 自己的！
平常所说的“物体”的重力势能， 只是一种习惯简化的说法。
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
W Gmh gm1g m h2 gh
WGEP1EP2
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
EP mgh
10J
3J
－ 5J
5J
－ 6J
3J
－ 6J
3J
重力势能的相对性
①高度是相对的，所以重力势能也是相对的
②计算重力势能之前需要先选定参考平面，在参考面上方的 物体的高度是正值，重力势能也是正值；在参考面下方的 物体的高度是负值，重力势能也是负值。
③势能是状态量、标量．+、–表示大小．
④参考平面的选取是任意的 .
三、重力做功与重力势能变化的关系
重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加
四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。
一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为
零势能参考面。
•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另 一眼睛看到纸的背面。2022年4月8日星期五2022/4/82022/4/82022/4/8 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/82022/4/82022/4/84/8/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/82022/4/8April 8, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
参考 小球在A 小球在B A到B过程 初重力势能
高中物理 7.4重力势能详解
高中物理| 7.4重力势能详解重力做功特点重力做的功由重力大小和重力方向上发生的位移（数值方向上的高度差）决定。
公式：W G=mg·Δh注意重力做功与物体的运动路径无关，只决定于运动初始位置的高度差。
重力势能物体由于位于高处而具有的能量。
表达式：E p=mghh为物体重心到参考平面的竖直高度，单位焦耳，简称焦，符号J。
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，也叫零势能面。
影响因素物体的质量m和所在的高度h标量：正负不表示方向重力势能为正，表示物体在参考面的上方；重力势能为负，表示物体在参考面的下方；重力势能为零，表示物体在参考面的上。
重力势能的变化ΔE p=E p2-E p1，即末状态与初状态的重力势能的差值。
对E p=mgh的理解①其中h为物体重心的高度。
②重力势能具有相对性，是相对于选取的参考平面而言的。
选择不同的参考平面，确定出的物体高度不一样，重力势能也不同。
③重力势能可正可负，在参考平面上方重力势能为正值，在参考平面下方重力势能为负值。
重力势能是标量，其正负表示比参考平面高或低。
注意a、在计算重力势能时，应该明确选取参考平面。
b、选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。
系统性重力势能属于地球和物体所组成的系统，通常说物体具有多少重力势能，只是一种简略的说法。
重力做功与重力势能变化的关系重力势能变化的过程也就是重力做功的过程，重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加，即满足W G=-ΔE p=E p1-E p2。
重力做功物体运动时，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。
重力势能地球上的物体具有的和它的高度有关的能量，叫做重力势能。
定义式：Ep=mgh即物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
重力势能为标量。
单位：1J=1kg·m/s2·m=1Nm重力势能的变化和重力做功的关系W m g=—△E P（1）物体的高度下降时，重力做正功，重力势能减少，重力势能减少的量等于重力所做的功；（2）物体的高度增加时，重力做负功，重力势能增加，重力势能增加的量等于物体克服重力所做的功。
人教版物理必修二课件：7.4 重力势能
表达式
EP mgh
三、重力做功与重力势能变化的关系
重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加
四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。
一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为
零势能参考面。
参考 小球在A 小球在B A到B过程 初重力势能
平面 点重力势 点重力势 小球重力 减去末重力
能
能
做功
h1 地面 10J
0
10J 10J
10J
10J
选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
h2 对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关 B
WG=Ep1—Ep2
20
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/22021/11/22021/11/211/2/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/22021/11/2November 2, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/22021/11/22021/11/22021/11/2
③势能是状态量、标量．+、–表示大小．
④参考平面的选取是任意的 .
重力势能属于物体和地球组成的系统 .
7.4重力势能
在这个过程中，重力做功为 (
mgh A. 4 C．mgh 3mgh B. 4 D．0
7－4－1
滚上另一斜面，当它到达的D点时，速度为零，
B )．
物体从A落到B的过程中,重力做功 A Δh B
h1
w G mgh
mg (h1 h2 )
mgh1 mgh2
h2
可见,重力做的功等于―mgh‖这个量 的变化.在物理学中， ―mgh‖是一个由特 殊意义的物理量.就用这个物理量表示物 体的重力势能。
物体竖直下落 m
A h Bh
二. 重力做功
h1
wG mgh
2
物体沿斜线运动 m A
mgh1 mgh2θh1hLCh2
WG mgl cos mgh mgh1 mgh2
物体沿曲线运动
A
m
θ
A
△h 1
L
h1
h
Δ h1 Δ h2 Δ h3
h2
C
W1 mgl cos = mgΔh1
5 J J
重力势能
物体由于被举高而具有的能量 一. 新课引入 二. 重力做功
三. 重力势能表达式
Ep = mgh
1. 重力做功与重力势能变化的关系
2. 势能的相对性（高度的相对性）
需要先选定参考平面
► 在参考面上方的物体的高度是正
值，重力势能也是正值；
7.4
重力势能
重力势能
物体由于被举高而具有的能量 美国 一. 新课引入 内华
陨 石 坑
达州 亚利 桑那
美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是 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。这颗流星重约50万千克、速度达到20 千米／秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)， 超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸 在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达 180米的大坑。据说，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。
mgh A. 4 C．mgh 3mgh B. 4 D．0
7－4－1
滚上另一斜面，当它到达的D点时，速度为零，
B )．
物体从A落到B的过程中,重力做功 A Δh B
h1
w G mgh
mg (h1 h2 )
mgh1 mgh2
h2
可见,重力做的功等于―mgh‖这个量 的变化.在物理学中， ―mgh‖是一个由特 殊意义的物理量.就用这个物理量表示物 体的重力势能。
物体竖直下落 m
A h Bh
二. 重力做功
h1
wG mgh
2
物体沿斜线运动 m A
mgh1 mgh2θh1hLCh2
WG mgl cos mgh mgh1 mgh2
物体沿曲线运动
A
m
θ
A
△h 1
L
h1
h
Δ h1 Δ h2 Δ h3
h2
C
W1 mgl cos = mgΔh1
5 J J
重力势能
物体由于被举高而具有的能量 一. 新课引入 二. 重力做功
三. 重力势能表达式
Ep = mgh
1. 重力做功与重力势能变化的关系
2. 势能的相对性（高度的相对性）
需要先选定参考平面
► 在参考面上方的物体的高度是正
值，重力势能也是正值；
7.4
重力势能
重力势能
物体由于被举高而具有的能量 美国 一. 新课引入 内华
陨 石 坑
达州 亚利 桑那
美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是 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。这颗流星重约50万千克、速度达到20 千米／秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)， 超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸 在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达 180米的大坑。据说，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。
7.4 重力势能
例2
四、重力势能的相对性 高度是相对的，所以重力势能也是相对的 计算重力势能之前需要先选定零势能参考 平面
在参考面上方的物体的高度是正值，重力 势能也是正值； 在参考面下方的物体的高度是负值，重力 势能也是负值。 势能是状态量、标量．+、–表示大小． 参考平面的选取是任意的 . 注：重力势能的变化是绝对的
【解析】 由重力做功的特点可知，重力做功与
小球实际路径无关，所以W＝mgh. 【答案】 mgh
可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化. 在物理学中， “mgh”是一个有特殊意义的物理量. 这 个物理量就是表示物体的重力势能。
二.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。 p=mgh E
【解析】
取n块砖的整体为研究对象，如题图所示，叠放
起来后整体重心距地面0.5nh，原来距地面0.5h，故有：
W＝ΔEp＝nmg×0.5nh－nmg×0.5h＝0.5n(n－1)mgh.
【答案】 0.5n(n－1)mgh 不能看成质点的物体相对于参考平面的高度 【方法总结】
是指其重心相对参考平面的高度．判断物体重力势能的变化 或重力做的功，应根据重心位置的变化分析求解．
即：WG = mgΔh
还表明：功的大小等于物重跟起点高度的乘积 mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差。即 WG = mgh1 - mgh2
例1 质量为 m 的小球从距地面高为 h 处自由落下，碰地后
h 弹起的高度为 ，然后落下，碰地后再弹起，弹起的高度为 2 h ……， 最后小球静止于地面上， 求整个过程中重力做的功． 4
17
例4 如图所示，桌面距地面的高度为0.8 m，一物体质
量为2 kg，放在距桌面0.4 m的支架上，则(g取10 m/s2)
7.4《重力势能》
7.4
重力势能
山东烟台招远 张长庚
复习
几 力：物体之间的相互作用。 个 概 念
势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量。 重力：物体由于地球的吸引而受到 的力
重力势能: 物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 重力势能: 物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 物体上升时 重力做负 物体上升时，重力做负功 上升 物体下降 下降时 重力做正 物体下降时，重力做正功。
1：物体从点A下落到 点的 ：物体从点 下落到 下落到B点的 过程中，受到阻力作用. 过程中，受到阻力作用 2：物体从A点下落到 点后， ：物体从 点下落到 点后， 点下落到B点后 再平移到与B点等高的 点等高的C点 再平移到与 点等高的 点. 3：物体从A点沿斜面滑到与 ：物体从 点沿斜面滑到与 B点等高的 点。 点等高的C点 点等高的 4：物体从B点上升到 点。 ：物体从 点上升到 点上升到A点 h1 h2 h B C A
关于重力做功和物体的重力势能， 4 、 关于重力做功和物体的重力势能 ， 下列说法正 确的是： 确的是： ABD 当重力对物体做正功时， A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一 定减少； 定减少； 物体克服重力做功时， B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定 增加； 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； 定的值； 重力做功的多少与参考平面的选取无关。 D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
6、 物体在运动过程中 ， 克服重力做功为 、 物体在运动过程中， 50J，则： BC ， A、重力做功为 、重力做功为50J； ； B、物体的重力势能一定增加了 、物体的重力势能一定增加了50J； ； C、重力做了 的负功。 、重力做了50J的负功。 的负功
小
重力势能
山东烟台招远 张长庚
复习
几 力：物体之间的相互作用。 个 概 念
势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量。 重力：物体由于地球的吸引而受到 的力
重力势能: 物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 重力势能: 物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 物体上升时 重力做负 物体上升时，重力做负功 上升 物体下降 下降时 重力做正 物体下降时，重力做正功。
1：物体从点A下落到 点的 ：物体从点 下落到 下落到B点的 过程中，受到阻力作用. 过程中，受到阻力作用 2：物体从A点下落到 点后， ：物体从 点下落到 点后， 点下落到B点后 再平移到与B点等高的 点等高的C点 再平移到与 点等高的 点. 3：物体从A点沿斜面滑到与 ：物体从 点沿斜面滑到与 B点等高的 点。 点等高的C点 点等高的 4：物体从B点上升到 点。 ：物体从 点上升到 点上升到A点 h1 h2 h B C A
关于重力做功和物体的重力势能， 4 、 关于重力做功和物体的重力势能 ， 下列说法正 确的是： 确的是： ABD 当重力对物体做正功时， A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一 定减少； 定减少； 物体克服重力做功时， B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定 增加； 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； 定的值； 重力做功的多少与参考平面的选取无关。 D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
6、 物体在运动过程中 ， 克服重力做功为 、 物体在运动过程中， 50J，则： BC ， A、重力做功为 、重力做功为50J； ； B、物体的重力势能一定增加了 、物体的重力势能一定增加了50J； ； C、重力做了 的负功。 、重力做了50J的负功。 的负功
小
7.4-重力势能
6J 10J
下落过程 小球重力 做功
10J 10J
下落过程小 球重力势能 变化
-10J -10J
-4J
0
h2 B
地面
结论2：对一个确定的过程，EP与参考面的选择有关 （相对性），而WG和△EP与参考面的选择无关（绝对性）
20
•
•
• • • •
[课堂训练] 3，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.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零 C.在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等 D．相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势 能，但并不影响研究重力势能的变化
6、势能是标量．但有+、–，且表示大小．+>0>-
零势面以上为正，以下为负
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)（课本P67）
A h1
参考 平面
桌面
小球在A 小球在B 点重力势 点重力势 能 能
三、重力做功与重力势能变化的关系 WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2
EP EP 2 EP1 WG
A Δh B h2 h1
结论3：重力做的功等于重力势 能的变化量的负值
如果重力做正功，重力势能减少， 如果重力做负功，重力势能增加.
14
• • • •
高度差： Δh=h初-h末=h1-h2 变化量： Δ Ep =Ep末 – Ep初 = Ep2 – Ep1 增加量：︱ΔEp ︳= ΔEp =末–初 = Ep2 – Ep1 减少量：︱ΔEp︳=-ΔEp =初–末 = Ep1 – Ep 2
下落过程 小球重力 做功
10J 10J
下落过程小 球重力势能 变化
-10J -10J
-4J
0
h2 B
地面
结论2：对一个确定的过程，EP与参考面的选择有关 （相对性），而WG和△EP与参考面的选择无关（绝对性）
20
•
•
• • • •
[课堂训练] 3，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.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零 C.在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等 D．相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势 能，但并不影响研究重力势能的变化
6、势能是标量．但有+、–，且表示大小．+>0>-
零势面以上为正，以下为负
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)（课本P67）
A h1
参考 平面
桌面
小球在A 小球在B 点重力势 点重力势 能 能
三、重力做功与重力势能变化的关系 WG = mgh1 - mgh2 = Ep1 - Ep2
EP EP 2 EP1 WG
A Δh B h2 h1
结论3：重力做的功等于重力势 能的变化量的负值
如果重力做正功，重力势能减少， 如果重力做负功，重力势能增加.
14
• • • •
高度差： Δh=h初-h末=h1-h2 变化量： Δ Ep =Ep末 – Ep初 = Ep2 – Ep1 增加量：︱ΔEp ︳= ΔEp =末–初 = Ep2 – Ep1 减少量：︱ΔEp︳=-ΔEp =初–末 = Ep1 – Ep 2
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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
小 结
WG mgh
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 EP mgh 三、重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功，重力势能减少 WG EP1 EP 2 重力做负功，重力势能增加 四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。 一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的 平面作为零势能参考面。
7.4 重力势能
重力势能
一、新课引入
1
雪 崩
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。
2
陨 石 坑
美 国 内 华 达 州 亚 利 桑 那
美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是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。这颗流星重约50万 千克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯 (TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面 上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，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。 3
正
减少
14
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5m
WG mgh
J
5 J
重力做功与路径无关
EP EP2 EP1
确的是： ABD 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 2、物体在运动过程中，克服重力做功为 BD 增加； 50J，则： C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确 A、重力做功为50J； 定的值； B、物体的重力势能一定增加了50J； D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。 C、物体的动能一定减少50J； D、重力做了50J的负功。
mgh2 mgh1
5 9势能
一、新课引入
二、重力做功
物体由于被举高而具有的能量
三、重力势能表达式 Ep = mgh 1、重力做功与重力势能变化的关系
16
需要先选定参考平面
► 在参考面上方的物体的高度是正值，
重力势能也是正值；
―和平号”空间站残片
水电站
（1）俄罗斯“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？碎片燃烧 时，温度可达3000℃，其能量由什么能量转化而来？（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）水力发电站 为什么要修那么高的大坝？（4）在你的头顶上方相同的高度,分别 用细绳悬挂一个粉笔头和7.5Kg的铅球，你的感觉有何不同？ 以上问题的根本原因都在于
21
讨论：物体在以下四种情况下，重 力做功 与重力势能的关系？
1：物体从点A下落到B点的 过程中，受到阻力作用. A h h1 h2 B C
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。
11、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正
19
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 小球在 小球在 平面 A点重 B点重 力势能 力势能
h1
A
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
6J 10J
-4J
0
10J 10J
用自己的课本做如下试验
1）同一课本从不同高度下落到自己手 上，感觉 • • • 2）不同质量的课本从同一高度下落到 自己手上，感觉 • • • 探究得到的结论： 1、与高度有关
2、与质量有关
5
重力势能
一、新课引入
二、重力做功
物体由于被举高而具有的能
4
物体竖直下落
m
A h B
h1
h2
wG mgh mgh1 mgh2
12
重力势能
一、新课引入
二、重力做功
物体由于被举高而具有的能量
三、重力势能表达式 Ep = mgh 1、重力做功与重力势能变化的关系
13
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
负
增加
物体克服重力 做的功等于重 力势能的增加 重力做的功等于 重力势能的减少
► 在参考面下方的物体的高度是负值，
重力势能也是负值。
势能是标量．+、–表示大小．
► 参考平面的选取是任意的 .
17
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 小球在 小球在 平面 A点重 B点重 力势能 力势能
10
重力势能
一、新课引入
二、重力做功
物体由于被举高而具有的能量
三、重力势能表达式
Ep = mgh
11
重力势能的表达式 Ep = mgh
m — 物体的质量，单位：千克（kg）
g — 重力加速度，单位：米／秒2（m／s2）
h —物体的高度，单位：米（m）
Ep — 物体的重力势能，单位：焦（J）
即：物体的重力势能等于物体的重 量和它的高度的乘积．
WG mgh
J
5 J
重力做功与路径无关
9
物体从A落到B的过程中,重力做功
A Δh B h2 h1
WG mgh mg (h1 h2 ) mgh1 mgh2
重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关 可见,重力做的功等于“mgh‖这个量的变化.在物理 学中， “mgh‖是一个由特殊意义的物理量.就用这 个物理量表示物体的重力势能。
BC 3、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
减少10J
减少10J
h2
B
20
►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
重力势能
一、新课引入
二、重力做功
物体由于被举高而具有的能量
三、重力势能表达式 Ep = mgh 1、重力做功与重力势能变化的关系 2、 势能的相对性（高度的相对性） 3、 势能变化的确定性（高度变化的确定性）
h1
A
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
6J 10J
-4J
0
h2
►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
B
18
重力势能
一、新课引入
二、重力做功
物体由于被举高而具有的能量
三、重力势能表达式 Ep = mgh 1、重力做功与重力势能变化的关系 2、 势能的相对性（高度的相对性）
7
mgh mgh1 mgh2
物体从A落到B的过程中,重力做功
A Δh B h2 h1
WG mgh
重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关
8
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5m
A
物体沿斜线运动
m
θ
h1
h
L
C
h2
6
WG mgl cos mgh mgh1 mgh2
物体沿曲线运动
m
θ
A
A
△h 1
h1
L
h
Δh1 Δh2 Δh3
C
h2
W W1 W2 W3
W1 mgl cos mgh1
W mgh1 mgh2 mgh3 mg (h1 h2 h3 )