7.4重力势能
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(共21张PPT)
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7.4
重力势能
教学目标：
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.
（1）与高度有关
（2）与质量有关
5
思考：
物体由于被举高而具有重力势能。
2、影响重力势能的因素有哪些？
1、什么是重力势能？
讨论与交流：
一个质量为m的物体，分别按照上图中的三种路径由A点运动到B点，重力做的功分别是多少？分析这三种情况，总结重力做功的特点？
一、重力做功
第一种情况
重力做的功：
WG＝mgh=mgh1－mgh2
第二种情况
重力做的功：
WG＝ mglcosθ ＝mgh
＝ mgh1－mgh2
第三种情况
重力做的功：
WG＝mgΔh1＋mgΔh2 ＋ ···
＝mg(Δh1 ＋Δh2 ＋ ···)
＝mgh
＝mgh1－mgh2
Δh
h2
h1
A
B
物体从A落到B的过程中,重力做功
重力做功的特点：重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关！
8
例1.如图所示,质量相等的物体分别沿着高度相等而倾角不等的两个斜面,从顶端滑到底端,已知物体与斜面间的动摩擦因素相同,那么重力对物体做功的情况为:（ ）
A.倾角小的做功多，因为物体克服摩擦力做功较少
B.倾角大的做功多，因为物体克服摩擦力做功较多
C.在两种情况下做功一样多
D.以上说法都不对
9
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.就用这个物理量表示物体的重力势能。
Δh
h2
h1
A
B
物体从A落到B的过程中,重力做功
重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关
10
1、定义：等于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
二、重力势能
讨论：
（1）假设教学楼每层教室的高度是3.5m，你们目测我们教室上面的灯有多高？一楼的同学觉得我们教室上方的灯有多高？
（2）通过上一个问题，请说一说关于重力势能表达式Ep=mgh中的“h”，你有什么看法？
三、重力势能的相对性
需要先选定参考平面
在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。
参考平面的选取是任意的 ，通常选择地面为参考平面。
在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；
势能是标量．+、–表示大小．
17
重力势能：－3 J － 5 J
＞
参考
平面 小球在A点重力势能 小球在B点重力势能 下落过程小球重力做功 下落过程小球重力势能变化
地面
桌面
24J
8J
16J
0
8J
8J
减少8J
减少8J
h1
h2
A
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
例2、 如图，质量2kg的小球，从桌面以上h1=0.4m的A点落到桌面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)
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
下降
物体
上升
正
负
减少
增加
重力正功等于重力势能的减少
物体克服重力做的功等于重力势能的增加
14
关于重力势能的理解正确的是（ ）
A.重力势能只跟物体所处的初末位置有关，与物体实际经过的路径无关
B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零
C.重力势能的变化，只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关
D.重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在地球表面以下为负
E.重力势能的变化量等于重力对物体做的功
F.参考面选取不同，重力势能不同，但重力势能的变化量相同
巩固练习
例3. 一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L，劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，知道物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移（开始时弹簧处于原长）是H，则物体重力势能增加量为多少？
四、势能是系统所共有的
重力势能跟重力做功密切相关，二而重力是地球与物体之间的相互作用力。
严格说来，重力势能是地球与物体组成的物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。
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
二、重力势能：
1、地球上的物体具有的与它高度有关的能量
表达式：
2、重力做功与重力势能变化的关系
三、重力势能是相对的 ，正负表示大小
四、势能是系统所共有的
课堂小结：
例3.起重机以5m/s2的加速度将质量为1t的物体匀减速地沿竖直方向提升高度10m，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？
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7.4
重力势能
教学目标：
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.
（1）与高度有关
（2）与质量有关
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思考：
物体由于被举高而具有重力势能。
2、影响重力势能的因素有哪些？
1、什么是重力势能？
讨论与交流：
一个质量为m的物体，分别按照上图中的三种路径由A点运动到B点，重力做的功分别是多少？分析这三种情况，总结重力做功的特点？
一、重力做功
第一种情况
重力做的功：
WG＝mgh=mgh1－mgh2
第二种情况
重力做的功：
WG＝ mglcosθ ＝mgh
＝ mgh1－mgh2
第三种情况
重力做的功：
WG＝mgΔh1＋mgΔh2 ＋ ···
＝mg(Δh1 ＋Δh2 ＋ ···)
＝mgh
＝mgh1－mgh2
Δh
h2
h1
A
B
物体从A落到B的过程中,重力做功
重力做功的特点：重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关！
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例1.如图所示,质量相等的物体分别沿着高度相等而倾角不等的两个斜面,从顶端滑到底端,已知物体与斜面间的动摩擦因素相同,那么重力对物体做功的情况为:（ ）
A.倾角小的做功多，因为物体克服摩擦力做功较少
B.倾角大的做功多，因为物体克服摩擦力做功较多
C.在两种情况下做功一样多
D.以上说法都不对
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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.就用这个物理量表示物体的重力势能。
Δh
h2
h1
A
B
物体从A落到B的过程中,重力做功
重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关
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1、定义：等于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
二、重力势能
讨论：
（1）假设教学楼每层教室的高度是3.5m，你们目测我们教室上面的灯有多高？一楼的同学觉得我们教室上方的灯有多高？
（2）通过上一个问题，请说一说关于重力势能表达式Ep=mgh中的“h”，你有什么看法？
三、重力势能的相对性
需要先选定参考平面
在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。
参考平面的选取是任意的 ，通常选择地面为参考平面。
在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；
势能是标量．+、–表示大小．
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重力势能：－3 J － 5 J
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参考
平面 小球在A点重力势能 小球在B点重力势能 下落过程小球重力做功 下落过程小球重力势能变化
地面
桌面
24J
8J
16J
0
8J
8J
减少8J
减少8J
h1
h2
A
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
例2、 如图，质量2kg的小球，从桌面以上h1=0.4m的A点落到桌面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)
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
下降
物体
上升
正
负
减少
增加
重力正功等于重力势能的减少
物体克服重力做的功等于重力势能的增加
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关于重力势能的理解正确的是（ ）
A.重力势能只跟物体所处的初末位置有关，与物体实际经过的路径无关
B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零
C.重力势能的变化，只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关
D.重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在地球表面以下为负
E.重力势能的变化量等于重力对物体做的功
F.参考面选取不同，重力势能不同，但重力势能的变化量相同
巩固练习
例3. 一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L，劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，知道物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移（开始时弹簧处于原长）是H，则物体重力势能增加量为多少？
四、势能是系统所共有的
重力势能跟重力做功密切相关，二而重力是地球与物体之间的相互作用力。
严格说来，重力势能是地球与物体组成的物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。
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
二、重力势能：
1、地球上的物体具有的与它高度有关的能量
表达式：
2、重力做功与重力势能变化的关系
三、重力势能是相对的 ，正负表示大小
四、势能是系统所共有的
课堂小结：
例3.起重机以5m/s2的加速度将质量为1t的物体匀减速地沿竖直方向提升高度10m，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？