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＜0，说明物体在零势能面。

2﹑重力势能的变化ΔE P

ΔE 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：(1)

(2 )

1、重力做功的特点

当物体向下运动时(1→2)，重力做的功为

当物体向上运动时(2→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。

(1) 当物体向下运动时(1→2)，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(2→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；

3、重力做功的特点

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h1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（）

(h+H)

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少？（g取10 m/s2）