重力做功与重力势能变化的关系

4.1重力势能、重力做功与重力势能变化的关系

★学习目标：

1、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算；

2、理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关；

3、知道重力势能的相对性，知道零势能面；

★学习重点：1.重力势能

2. 重力势能的变化和重力做功的关系

★学习难点：重力势能的变化和重力做功的关系

★课前预习

1、重力势能

（1）定义：由于物体被举高而具有的能量。

（2 ）计算式：Ep= ________

即物体的重力势能E p等于物体的______ 和它的_______ 的乘积

（3）重力势能是标量，是状态量，

单位：________ 符号：________

（4）对Ep= mgh的理解：

a. 重力势能具有相对性，是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力

势能时，应该明确选取零势能面。（通常以水平地面为参考平面）

b. 式中h应为物体的_________ 距零势能面的高度。

c. 重力势能可正可负Ep>0 ,说明物体在零势能面___________ ,

Ep v 0,说明物体在零势能面________ 。

2、重力势能的变化厶E P

△ E p = E P2 - E P1

注：重力势能的变化量与参考平面的选取____________ （有关或无关）3、重力做功与重力势能的变化

（1 ）定量关系式为：________________________________

a. 下落时，重力做正功，重力势能___________ ，重力势能减少的数量等于重

力所做的功

b. 向上时,重力做负功（克服重力做功），重力势能______________ ,重力势能

增加的数量等于克服重力所做的功

（2）功能关系

即重力对物体所做的功等于物体重力势能的增量的_____________ 。

4、重力做功的特点

小结：重力做的功只跟它的起点和终点位置的高度差有关，而跟物体运动的路径__________________ 与物体的运动状态_____________

★课堂讲练:

1、什么是重力势能？重力势能的大小与什么因素有关?

2、有一个质量为10kg的物体放在三楼顶，每层楼高为3m则你能计算出该

物体的重力势能为多大吗？为什么？

3、若物体处于零势能面处则物体具有的重力势能Ep=

4、质量0.5kg的小球，从桌面以上H=0.8m的A点落到地面的B点，桌面

高h=1.2m .请按要求填写下表.（g=10m/s2）

总结：⑴________________________________________________

(2 ) ______________________________________________________

1、重力做功的特点

当物体向下运动时（1宀2），重力做的功为_____________

当物体向上运动时（2宀1），重力做的功为______________ ;

可见：当物体向下运动时，重力做________ 功；

当物体向上运动时，重力做 ______ 功（物体克服重力做功）

2、重力势能的变化

若以水平地面为参考平面（零势能面）:EP1=mgh1 > EP2=mgh2。

⑴当物体向下运动时（1 T2），重力势能的变化： ______________________

重力做正功，即重力势能减少，重力势能减少的数量等于重力所做的功；

（2）当物体向上运动时（2T 1），重力势能的变化：_______________________ 重力做负功，即重力势能增加，重力势能增加的数量等于克服重力所做功；

重力做功VG

（正、负）

重力势能E P

（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

如右图（d）所示，质量为m的物体经三条不同的路径，从高度是h i的位置

运动到高度是h2的位置。重力做功有什么特点呢？

重力所做的功只跟________________________ 有关，跟物体的 ______________ 无关。

★巩固练习

1、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

研究有关重力势能的问题

2、如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H

处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为0,

则小球落到地面前瞬间的重力势能为

（）

A. mgh

B.mgH

C.mg(h+H)

D.-mgh

3、一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑到同一水平面上的B点

与C点，则下列说法中正确的是(

A. 沿AB面重力做功多

B. 沿两个面重力做的功相同

C. 沿AB面重力势能减少多

D. 沿两个面减少的重力势能相同

5、关于重力势能，下列说法中正确的是( )

A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定

B. 物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大

C. 一个物体的重力势能从- 5 J变化到-3 J,重力势能变小了

D. 重力势能的减少量等于重力对物体做的功

6、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、重力做了50J的负功；

C物体的动能一定减少50J ;

D物体的重力势能一定增加了50J。

7、起重机以g/4的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度

h,则(1)起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？

(2) 物体克服重力做功为多少？

(3) 物体的重力势能变化了多少?

8、质量是100 g的球从1. 8 m的高处落到水平板上，又弹回到1. 25 m

的高度，在整个过程中重力对球所做的功为多少？球的重力势能变化了多

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少？ ( g 取10 m/s )