浙江专用2018_2019学年高中物理第七章机械能守恒定律第4节重力势能学案新人教版必修

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1、第4节　重力势能[学考报告]知识内容重力势能考试要求学考选考cc基本要求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量与参考平面的选择无关4.掌握重力做功与重力势能变化的关系发展要求1.理解重力势能为负值的物理意义2.了解做功与路径无关是引入势能概念的前提3.初步理解势能是系统共有的观念说明不要求掌握物体做曲线运动时重力做功表达式的推导方法[基础梳理]1.特点只跟物体的质量和始末两个位置的高度有关，而跟物体运动的路径无关。物体下降时重力做正功；物

2、体被举高时重力做负功。2.表达式WG＝mgh1－mgh2，其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。[典例精析]【例1】在高处的某一点将两个重力相同的小球以相同速率v0分别竖直上抛和竖直下抛，下列结论正确的是(不计空气阻力)(　　)A.从抛出到刚着地，重力对两球所做的功不相等11B.从抛出到刚着地，重力分别对两球做的功都是正功C.从抛出到刚着地，重力对两球做功的平均功率相等D.两球刚着地时，重力的瞬时功率不相等解析　重力做功只取决于初、末位置的高度差，与路径和运动状态无关，由W＝mgh得出重力做功多少只由重力和高度的变化决定，故A项错误，B项正确；由于竖

3、直上抛比竖直下抛的运动时间长，由P＝，知P上

4、[基础梳理]1.大小重力势能等于物体受到的重力与所处高度的乘积，表达式为Ep＝mgh。2.单位在国际单位制中重力势能的单位是焦耳，符号：J。3.重力做功与重力势能变化的关系(1)关系式：WG＝Ep1－Ep211(2)两种情况：①当物体从高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，即WG>0，Ep1>Ep2。②当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即WG<0，Ep1

5、的重力势能始终不变，重力始终不做功B.汽车的重力势能先减小后增加，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零C.汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做正功，后做负功，总功为零D.汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零解析　前半段，汽车向高处运动，重力势能增加，重力做负功；后半段，汽车向低处运动，重力势能减少，重力做正功，选项D正确。答案　D[即学即练]2.物体在运动过程中，克服重力做功100J，则以下说法正确的是(　　)A.物体的高度一定降低了B.物体的高度也可能不变C.物体的重力势能一定是100J

6、D.物体的重力势能一定增加100J解析　物体克服重力做功，即重力做负功，重力势能增加，高度升高，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，但重力势能是相对的，增加100J的重力势能，并不代表现在的重力势能就是100J。故D正确。答案　D[基础梳理]1.重力势能的相对性11(1)重力势能具有相对性，即Ep与选取的参考平面(零势能面)有关。因此，在计算重力势能时，必须首先选取参考平面。(2)重力势能的变化是绝对的，它与参考平面的选取无关。(3)正负的含义：在参考平面上方物体的重力势能是正值，表示物体在这一位置的重力势能比在参考平面上时大；在参考平面下方，物体的重力

7、势能是负值，表示物体在这一位置的重力势能比在参考平面上时小。2.重力势能的系统性：重力势能是地球与物体所组成的系统共有的。[典例精析]【例3】(2018·4月浙江选考)如图3所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处，A、B两点水平距离为16m，竖直距离为2m，A、B间绳长20m。质量为10kg的猴子抓住套在绳上的滑环从A处滑到B处。以A点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能最小值约为(绳处于拉直状态)(　　)图3A.－1.2×102JB.－7.5×102JC.－6.0×102JD.－2.0×102J解析　重力势能最小的点为最低点，在最低点两

8、侧的绳子与水平方向的夹角相同设为θ，两侧绳的拉力大小相同，设右边绳