7.4 重力势能
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第4节 重力势能
【学习目标】
1.认识重力做功与路径无关的特点.
2.知道重力势能的符号、表达式及其单位.
3.知道重力势能的相对性，能根据所确定的参考平面计算物体的重力势能，知道重力势
能的变化与参考平面无关.
4.掌握重力做功与重力势能变化的关系.
【课前预习】
1.重力做功
（1）物体的高度发生变化时，重力要做功：物体被举高时，重力做 功，物体下
降时，重力做 功.
（2）物体运动时，重力对它做的功只跟 有关，而跟物体运动的 无
关，可见物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积mgh，具有特殊意义.
2.重力势能
（1）表达式： ，单位： .
（2）重力势能具有 .只有选定 后，才能具体确定重力势能的量值，故Ep=mgh
中的h是物体相对于 的高度.
（3）重力势能是 与 所组成的这个物体“系统”所共有的.
3.重力做功与重力势能变化间的关系
重力做功与重力势能的关系式是 ，当物体的重力做正功时，WG＞0，
即Ep1 Ep2，重力势能 ；当物体的重力做负功时，WG＜0，即Ep1 Ep2，重力势能 .
【课内探究】
一、重力的功
请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功
甲 乙 丙
：重力做功的特点
二、重力势能
1、定义：Ep = mgh
物体的重力势能等于 与 的乘积．
2、重力势能和重力做功的关系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
3、重力势能的相对性
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
桌面
地面
（1）选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
（2）对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择
（3）参考平面的选取是任意的，通常选取 为参考平面
4、重力势能的标失性
势能是 ．+、–表示大小．
对选定的参考平面而言，上方物体的高度是 ，
重力势能也是 ；下方物体的高度是 ，重力
势能也是 。重力势能为 ，表示物体在这个
位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。
重力势能：－3J＞ － 5J
三、势能是系统所共有的
总结：物体重力势能与重力有关，而重力是地球与物体间的相互作用力，若离开了地球，就谈不上重力，所以，重力势能是物体与地球所组成的“系统”所共有的。
【课堂练习】
1、沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从低端拉到顶端，下列说法正确的是（ ）
A、沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多
B、沿坡度大，粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多
C、沿坡度小，粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多
D、不管沿什么样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同。
2、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：（ ）
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；
D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
3、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、物体的重力势能一定增加了50J；
C、物体的动能一定减少50J；
D、重力做了50J的负功。
4、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
5、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)
【课后拓展】
如图7-4-9所示，有一段长1.8 m，质量为2.4 kg的链条，放在高1.0 m的水平桌面上，有吊在桌面边缘，以地面为零势能参考平面，计算链条的重力势能.（g取9.8 m/s2）
图7-4-9
【课前预习】
1.负 正 它的起点和终点的位置 路径
2.Ep=mgh 焦 相对性 参考平面 参考平面 物体 地球
3.WG=Ep1-Ep2 > 减少 < 增大
【课堂练习】
1、D 2、ABD 3、BD 4、BC
5、
【课后拓展】
解析：由于链条不在同一水平面内，计算重力势能要将链条分为两段：
2/3在桌面上，其重力势能为：
Ep1=m1gh1=×2.4×10×1.0 J=16 J
1/3吊在桌边，其重心高度
h2=1.0-0.3 m=0.7 m，
则Ep2=m2gh2=×2.4×10×0.7 J=5.6 J，
所以Ep=16+5.6 J=21.6 J.
h1
h2
A
B
重力势能是我自己的！
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【学习目标】
1.认识重力做功与路径无关的特点.
2.知道重力势能的符号、表达式及其单位.
3.知道重力势能的相对性，能根据所确定的参考平面计算物体的重力势能，知道重力势
能的变化与参考平面无关.
4.掌握重力做功与重力势能变化的关系.
【课前预习】
1.重力做功
（1）物体的高度发生变化时，重力要做功：物体被举高时，重力做 功，物体下
降时，重力做 功.
（2）物体运动时，重力对它做的功只跟 有关，而跟物体运动的 无
关，可见物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积mgh，具有特殊意义.
2.重力势能
（1）表达式： ，单位： .
（2）重力势能具有 .只有选定 后，才能具体确定重力势能的量值，故Ep=mgh
中的h是物体相对于 的高度.
（3）重力势能是 与 所组成的这个物体“系统”所共有的.
3.重力做功与重力势能变化间的关系
重力做功与重力势能的关系式是 ，当物体的重力做正功时，WG＞0，
即Ep1 Ep2，重力势能 ；当物体的重力做负功时，WG＜0，即Ep1 Ep2，重力势能 .
【课内探究】
一、重力的功
请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功
甲 乙 丙
：重力做功的特点
二、重力势能
1、定义：Ep = mgh
物体的重力势能等于 与 的乘积．
2、重力势能和重力做功的关系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
3、重力势能的相对性
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
桌面
地面
（1）选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
（2）对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择
（3）参考平面的选取是任意的，通常选取 为参考平面
4、重力势能的标失性
势能是 ．+、–表示大小．
对选定的参考平面而言，上方物体的高度是 ，
重力势能也是 ；下方物体的高度是 ，重力
势能也是 。重力势能为 ，表示物体在这个
位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。
重力势能：－3J＞ － 5J
三、势能是系统所共有的
总结：物体重力势能与重力有关，而重力是地球与物体间的相互作用力，若离开了地球，就谈不上重力，所以，重力势能是物体与地球所组成的“系统”所共有的。
【课堂练习】
1、沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从低端拉到顶端，下列说法正确的是（ ）
A、沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多
B、沿坡度大，粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多
C、沿坡度小，粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多
D、不管沿什么样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同。
2、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：（ ）
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；
D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
3、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、物体的重力势能一定增加了50J；
C、物体的动能一定减少50J；
D、重力做了50J的负功。
4、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
5、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)
【课后拓展】
如图7-4-9所示，有一段长1.8 m，质量为2.4 kg的链条，放在高1.0 m的水平桌面上，有吊在桌面边缘，以地面为零势能参考平面，计算链条的重力势能.（g取9.8 m/s2）
图7-4-9
【课前预习】
1.负 正 它的起点和终点的位置 路径
2.Ep=mgh 焦 相对性 参考平面 参考平面 物体 地球
3.WG=Ep1-Ep2 > 减少 < 增大
【课堂练习】
1、D 2、ABD 3、BD 4、BC
5、
【课后拓展】
解析：由于链条不在同一水平面内，计算重力势能要将链条分为两段：
2/3在桌面上，其重力势能为：
Ep1=m1gh1=×2.4×10×1.0 J=16 J
1/3吊在桌边，其重心高度
h2=1.0-0.3 m=0.7 m，
则Ep2=m2gh2=×2.4×10×0.7 J=5.6 J，
所以Ep=16+5.6 J=21.6 J.
h1
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A
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重力势能是我自己的！
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