人教版高中物理必修二《重力势能》课件

结论： 物体运动时，重力对它做的功跟物体运动的路径 无关，只跟它的起点和终点的位置有关（或者说只与 初、末位置的高度差有关）。
【学以致用】
练习1：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的功同样多
四、重力势能是相对的 ，与选取的参考平面有关，正负 表示大小。重力势能为物体和地球组成的系统所共有。
7.4
重力势能
郯城第二中学
丁崇志
1．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式
进行计算。（重点）
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。（重点） 3．知道重力势能的相对性和系统性。（难点）
回顾复习：
初中实验：
物体被举高后落下砸在沙坑中的桌子上面，观察桌子 陷入沙坑的深度。
做的功等于重力势能的增加量。
重力做功与重力势能变化的关系：
1、重力做正功， 重力势能减少，重力做的功等于重 力势能的减少量。 2、 重力做负功，重力势能增加，物体克服重力所做 的功等于重力势能的增加量。
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提问：
质量均为60kg的甲、乙、丙三名同学分别站 在教学楼的一楼、二楼和三楼，问他们的重力势能 相等吗？一楼距二楼4米，三楼距二楼也是4米，问 三名同学各自的重力势能为多少？ （ g=10m/s2 ）
7.4 重力势能
1．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式 进行计算。（重点） 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。（重点） 3．知道重力势能的相对性和系统性。（难点）
2
4
6
7
9
11
12
提问：
雪崩、山体滑坡等为什么有那么大的破坏力呢？ 水力发电站为什么要修那么高的大坝？
重力做功与路径无关，只与起点和 终点的位置有关。 计算式：WG = mgh = mgh1-mgh2
二、重力势能的概念与表达式：
（1）、定义：物体的重力与所处高度的乘积。 （2）、表达式： Ep=mgh
（3）、单位：焦耳
J
（4）、性质：标量
三、重力做的功与重力势能变化的关系
计算式：
WG＝mgh1－mgh2
A h1
h2 B源自文库
(g=10 m/s2)
平面
桌面 地面
下落过程小 球重力势能 的减小量 30J 30J
-10J
0J
30J 30J
确定重力势能的方法：
①先选定参考平面（0势能面） ②在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也 是正值； ③在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也 是负值。＋、－表示重力势能的大小 ④参考平面的选取是任意的。 一般从研究问题的方便出发来选择；通常选择地面 作为参考平面。
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四：1、重力势能的“相对性”
参考平面： 选取某一水平面，假定物体在这个水平面上时， 重力势能为零，这个平面叫做重力势能的“参考平面”，又 叫“零势能面”。
注意：（1）物体位于参考平面之上时，重力势能为
“正”，位于参考平面之下时，重力势能为负； （2）重力势能表达式中的“h”是相对于参考平面而 言的，物体位于同一位置，取不同的参考平面，它的重力势 能值可能不同。所以我们说，重力势能具有“相对性”
例题3：如右图小球质量1kg，从桌面（离地高h2 =1m）以上h1=2m的A点为下落到地面的B点，填表： 选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。 相对性 重力做的功和重力势能的变化与参考平面的 选择无关。 绝对性 参考 小球在A 小球在B 下落过程 点的重力 点的重力 小球重力做 势能 势能 的功 20J 30J
重力势能跟物体的质量和高度都有关系。
一、重力做的功与路径的关系
探讨小球在相同的高度沿三种不同路径落到相同 的高度重力所做的功？
重 力 的 功
A
A
mg
B 甲 B
l
θ mg B 乙
A A1 A2 A3
Δh1 mg Δh2 h Δh3 h2 丙
h1
甲:竖直下落 乙:沿斜线运动 丙:沿曲线运动
WG＝mgh＝mgh1－mgh2 WG＝mgl cosθ＝mgh＝mgh1－mgh2 WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋… ＝mgh＝mgh1－mgh2
二、重力势能：物体的重力势能等于它所受重力与所处高 度的乘积。 表达式：E mgh P 三、重力做功与重力势能变化的关系： WG EP1 E P2
1、若 WG＞0， 则EP1 ＞ EP2，即重力做正功， 重力势能减少，重力 做的功等于重力势能的减少量。
2、 若WG＜0， EP1 ＜ EP2，即重力做负功，重力势能增加，物体克 服重力所做的功等于重力势能的增加量。
等于重力势能的减少量。
例题2.塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=3m
的高度匀速运到高为h2=10m的地方，重力做了多少功？物 体克服重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？ 解：重力做功为： WG=mg(h1-h2)=－14000J 物体克服重力做了14000J的功 Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=－14000J 重力势能增加了14000J 结论 2 ：物体上升，重力做负功，重力势 能增加， WG=EP1-EP2＜0 ，物体克服重力所
WG＝EP1－EP2
初态的重力势能 末态的重力势能
例题1.塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m 的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体 的重力势能如何变化？若物体加速或减速下降呢？ 解：重力做功为： WG=mg(h1-h2)=14000J Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J 重力势能减少了14000J 与运动状态没有关系 结论1：物体下降，重力做正功，重力 势能减少，WG=EP1-EP2＞0；重力做的功
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四：2、重力势能的“系统性”
我们常常有这样的疑问，重力势能是谁的？是物体的？ 还是地球的？重力势能是物体单独具有的吗？ 质量是物体的固有属性，而重力的施力物体是地球， 两者缺一不可。
故：重力势能是物体和地球组成的系统
所共有的。
一、重力做功及其特点：
WG ＝ mgh = mgh1－mgh2
与路径无关，只与起点和终点的位置有关。