7.4《重力势能》

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1、第七章：机械能守恒定律第4节：重力势能孝义市实验中学校1.认识重力做功与路径无关的特点。2.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算。3.理解重力做功与重力势能的变化的关系。4.知道重力势能具有相对性。5.知道重力势能是物体和地球这个系统所共有的。孝义市实验中学校首先通过视频和图片展示雪崩、陨石坠落等自然现象，让学生发现这些自然现象中蕴藏中巨大的能量，从而引出重力势能的概念。通过计算重力做功来得到重力做功与路径无关的结论，再引导学生回忆之前的知识：做功会引起能量的变化，来得到重力势能的定义和重力做功与重力势能变化的关系。重力势能的一些特点是学生比较容易掌握的，可以通过提问的方

2、式，让学生自己总结重力势能的特点。计算物体以不同路径运动时重力所做的功，来得到重力做功与路径无关，再比较重力做的功和重力势能的变化，就可得到它们之间的关系；通过让学生做一道例题，来总结重力势能的一些重要的特点：相对性和系统性。孝义市实验中学校雪崩视频孝义市实验中学校陨石划过天空，放出耀眼的光芒，在地上留下巨大的陨石坑孝义市实验中学校重力势能：物体由于被举高而使物体具有的能量叫作重力势能。物体的质量越大、所处的高度越高物体的重力势能就越大！1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉•••2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉•••用自己的课本做如下试验孝义市实验中学校AΔhB

3、h1h2一、重力做功质量为m的小球从A位置运动到B位置竖直向下WG=mgΔh=mgh1－mgh2θLΔhh1h2ABWG=mgLcosθ=mgΔh=mgh1－mgh2沿倾斜直线向下h1h2ΔhABθL沿任意路径向下WG=mgLcosθ=mgΔh=mgh1－mgh2孝义市实验中学校AhBh1h2θLhh1h2h1h2hABABθL重力做功只跟它的起点和终点的位置（高度差）有关，与物体运动的路径无关。WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2孝义市实验中学校例1.如图所示，质量为50kg的人沿着L=100m、倾角为30°的坡路匀速从坡顶跑到坡底，重力对他所做的功是多少？（g取10m/s2）解：重

4、力对物体做的功为WG=mgh=50×10×50J=25000J300孝义市实验中学校二、重力势能Ep1.定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。（参考平面──零势能面）2.大小：Ep=mgh（h─物体重心到零势能面的高度）3.单位：焦（耳）J1J=1kg•m•s-2•m=1N•m4.标量，状态量。5.重力势能的变化量：ΔEP=mgh2─mgh16.重力势能的系统性：重力势能属于物体和地球组成的系统。孝义市实验中学校求解1.塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=8m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？WG>0，ΔEP=<0

5、重力做功为WG=mgh=mg(h1h2)=10000J若物体加速或减速下降呢？三、重力做的功与重力势能变化的关系重力势能减少了10000JEP=EP2─EP1==10000J结论1：物体下降，重力做正功，重力势能减少；重力势能减少的数量等于重力做的功。孝义市实验中学校求解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=8m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？WG<0，ΔEP=>0重力做功为WG=mgh=mg(h1h2)=10000J三、重力做的功与重力势能变化的关系物体克服重力做了10000JEP=EP2─EP1=

6、=10000J重力势能增加了10000J结论2：物体上升，重力做负功，重力势能增加，重力势能增加的数量等于物体克服重力所做的功。孝义市实验中学校WG=EP1－EP2=－（EP2－EP1）=－ΔEP1.物体下降，重力做正功，重力势能减少，重力势能减少的数量等于重力做的功。2.物体上升，重力做负功，重力势能增加，重力势能增加的数量等于物体克服重力所做的功。重力做功是重力势能变化的量度！孝义市实验中学校1.物体在运动过程中重力对它做了50J的功，则()A.物体重力势能的减少量等于重力对物体做的功B.物体的重力势能一定增加了50JC.物体的重力势能一定减少了50JD.物体的位置下降了ACD孝

7、义市实验中学校2.质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为0.8g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是()A.物体重力做的功为mghB.物体所受阻力做功为0.2mghC.物体重力势能减少了mghD.物体克服阻力所做的功为0.2mghACD孝义市实验中学校hhhAEPA=2mghEPA=0EPA=-mgh参考面参考面参考面孝义市实验中学校4.参考平面（零势能面）的选取是任意的，通常选择地面作为参考平面。四、重力势能的相对性2.参考