海头高级中学2012-2013学年高一下学期物理《第七章重力势能》

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1、第四节　重力势能学.科.网目标导航学习目标：1.理解重力势能的概念，掌握重力势能的计算方法，知道重力势能的相对性．2．知道重力做功和重力势能的改变的关系．3．理解重力做功与路径无关的特点．重点难点：重力势能的计算，重力做功与重力势能变化的关系．学.科.网新知初探·自主学习一、重力做的功[自主探究]重力做功的特点设一个质量为m的物体，从高度为h1的位置，沿不同的路径运动到高度为h2的位置，如图7－4－1所示，重力做功为：WG＝mglcosθ＝______________．学.科.网mg(h1－h2)图7－4－1成功发

2、现物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的______无关,即WG＝mg(h1－h2)．路径二、重力势能1.定义：物体由于________而具有的能量．2.大小：物体的重力势能等于它所受______与所处______的乘积，表达式为__________．3.单位：______，与功的单位相同．4.重力做功与重力势能变化的关系表达式：WG＝Ep1－Ep2.学.科.网被举高重力高度Ep＝mgh焦耳(1)当物体从高处运动到低处时，重力做______功，重力势能______，即WG>0，Ep1

3、>Ep2.(2)当物体由低处运动到高处时，重力做______功，重力势能______，即WG<0，Ep1

4、平面上方的物体重力势能为正，下方的物体重力势能为负，负号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少．说明：选择哪一个面为参考平面，要根据具体情况而定，一般是以解决问题方便为原则．四、势能是系统所共有的因为没有地球，就谈不上重力．严格说来，重力势能是地球与物体所组成的物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的．学.科.网1.重力做功只与物体的初、末位置有关，与物体的运动路径无关．(1)由功的定义可知，重力的功就等于重力乘以重力方向上物体发生的位移．即重力的功等于重力乘以初、末位置的高度差．要点探究

5、·讲练互动要点1重力做功的特点学.科.网(2)计算重力做功时不需要考虑过程，只看始末位置即可．(3)重力做功的大小与物体的运动状态无关，与物体受到的其他力无关．2.重力的功也有正负之分，当物体下降时，重力做正功；反之，当物体上升时，重力做负功,即物体克服重力做功．学.科.网思维拓展：恒力做功也具有这种特点:只与初、末位置有关，与物体的运动路径无关．做的功等于力与力方向上位移的乘积，或位移与位移方向上力的乘积．例1【精讲精析】由重力做功的特点可知，重力做功与小球实际路径无关．所以W＝mgh.【答案】mgh【方法总结】

6、重力做功与物体运动的路径无关，只与初末位置的高度差有关，这一点尤其在解一些往复运动或多个过程的问题时，可以省去大量的中间步骤，使得解题单刀直入、一步求解．变式训练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底端拉到顶端，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时物体克服重力做功多学.科.网C．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多D．不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同解析：选D.重力做功与物体的运动路径无关,只与初末状态

7、物体的高度差有关,不论是光滑路径还是粗糙路径,也不论是直线运动还是曲线运动,高度相同,克服重力做功相同，D对．要点2对重力势能的理解1.重力势能具有相对性重力势能的表达式Ep＝mgh中的h是指物体重心到参考平面的高度，因此重力势能的大小与参考平面的选取有关，在参考平面以上为正值，以下为负值，位于参考平面时为零．2.重力势能是系统共有的重力是地球与物体相互吸引而产生的，如果没有地球对物体的吸引，就不会有重力，也不存在重力势能，所以重力势能是这个系统共同具有的，平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化的说法．3.重力势

8、能的变化是绝对的尽管重力势能的大小与参考平面的选取有关，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关．特别提醒：(1)重力势能是标量；(2)参考平面一般选取地面或物体运动中的最低点所在的平面．如图7－4－2所示，桌面距地面的高度为0.8m，一物体质量为2kg，放在距桌面0.4m的支架上，则(g取10m/s2)图7－4－2例2(1)以桌面为零势能参考面，计算物体具有