重力势能
重力势能
参考 小球在A 小球在 平面 点重力 B点重 势能 力势能 桌面
下落过程 下落过程小 小球重力 球重力势能 做功 变化
6J
-4J
0
10J
减少10J
减少10J
h2 地面
B
10J
10J
2、起重机以g/4的加速度，将质量为m的物体匀 加速地沿竖直方向提升h高度，则 （1）起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？ （2）物体克服重力做功为多少？ （3）物体的重力势能变化了多少？ （4）物体的动能变化了多少？（空气阻力不计）
如图所示，在水平地面上平铺n块砖，每 块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一 块地叠放 起来，至少需要做多少功？
重力势能
何明坤
计算下列几种情况重力所做的功 质量为 m 物体竖直 下落 从 A 到 B
A h h
质量为m物 体沿斜线 运动 从 A 到 C
A
θ
质量为m物体沿 曲线运动从 A 到 C
A
L
C
h1
B
h1 h2
h1 h 1
h
Δh1 Δh2 Δh3
h2
h2
C
h2
一、重力做功的特点： 1、公式：
W mgh
2、重力做功只跟物体的起点和终点的位 置（高度差）有关，与物体运动的路径无 关。
二、重力势能 1、定义：物体的重力势能等于物体的重量和 它的高度的乘积．
2、表达式ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱEp = mgh
3、对重力势能的理解： 1）重力势能是标量，可以为零，也可以为 “+”，“-”，单位“焦耳”。 2）重力势能具有相对性。 3)重力势能的系统性
质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落， 桌面离地面高度为h，如图所示，若以桌面为参 考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落 过程中重力势能的变化分 是： A．mgh，减少mg（H—h） B．mgh，增加mg（H＋h） C．－mgh，增加mg（H—h） D．－mgh，减少mg（H＋h）
重力势能
自主学习
栏 目 导 航
要点例析
一、重力的功 1. 表达式: G =m gh=m g( 1-h2) gh1-m gh2, W h =m 式中 h1、h2 分别表示 物体起点和终点的高度. 2. 功的正、负: 物体的高度发生变化时, 重力要做功: 物体被举高时, 重力做负功, 物体下降时, 重力做正功. 3. 特点: 只跟物体运动的起点和终点的位置有关, 而跟物体运动的 路径无关. 二、重力势能 1. 定义: 物体由于被举高而具有的能量.
2. 重力做功与重力势能变化的关系
W G的 正、负 重力做 + 正功 重力做 负功
E p的变化及 ΔE p的正、负 E p减少, ΔE p=E p2-E p1<0
W G 与ΔE p 的关系
W G =-ΔE p E p增加, ΔE p=E p2-E p1>0
【例 2】2012年枣庄高一检测) ( 起重机以
g 4
的加速度将质量
为 m 的物体匀减速地沿竖直方向提升高度 h, 则物体克服重 力做功为多少?物体的重力势能变化了多少? 思路点拨: 根据 W =F l α计算重力所做的功; cos 根据重力做 功和重力势能的变化的关系来确定重力势能的变化.
解析: 由题意知 a=
g 4
, 方向竖直向下, 物体上升的高度为 h. 所
2. 大小: 物体的重力势能等于它所受重力与所处 高度的乘积, 表达式为: p=m gh. E 单位: 焦耳, 符号 J. 3. 重力做功与重力势能变化的关系 ( 表达式: G =E p1-E p2 1) W ( 两种情况 2) ①当物体从高处运动到低处时, 重力做正功, 重力势能 减少, W G >0, p1>E p2. 即 E ②当物体由低处运动到高处时, 重力做负功, 重力势能 增加, W G <0, p1<E p2. 即 E 重力做负功也叫做物体克服重力做功.
重力势能
重力势能重力势能指的是物体在重力作用下所具有的能量。
在物理学中，重力势能是描述物体在地球或其他天体表面上的位置所具有的能量。
重力是地球吸引物体的力，而重力势能是物体在向下运动时所转化成的能量。
重力是一个普遍存在的力，它影响着每个物体。
当一个物体被举起时，它具有重力势能。
这种能量是由于物体离地面的高度而产生的。
根据物体的高度以及重力加速度的大小，重力势能可以通过以下公式计算：重力势能= m × g × h其中，m是物体的质量，g是重力加速度，h是物体的高度。
重力势能是一个与物体位置相关的物理量。
当物体高度增加时，重力势能也会增加。
当物体下降时，重力势能会转化为动能，也就是物体的运动能量。
这种能量转化可以用机械能守恒定律来描述，即机械能（包括重力势能和动能）在没有其他非保守力的情况下保持不变。
由于地球的质量较大，它对物体施加的重力非常强大。
因此，地球表面上的物体具有较大的重力势能。
以人类为例，当我们站在地面上时，我们具有一定的重力势能。
如果我们从一个高处跳下来，我们的重力势能将转化为动能，使我们能够跳起并再次着地。
在日常生活中，我们经常利用重力势能进行各种活动。
例如，我们骑自行车时需要消耗能量来克服重力，以便爬上一个山坡。
当我们抛出一个物体或者向上扔一个物体时，我们需要施加能量，以克服物体的重力势能。
这些活动都涉及到能量的转化和传递。
除了地球上的重力势能，我们还可以通过其他方式利用重力势能。
例如，水电站利用重力势能将水从高处引入涡轮机，然后转换成电能。
这种方式不仅源源不断地提供清洁能源，还减少了对化石燃料的依赖。
在宇宙中，重力对于星系、行星和其他天体的形成和运动也起着重要作用。
根据引力理论，质量越大的物体产生的引力也越大，这导致了行星围绕恒星运行的现象。
这种引力相互作用也是宇宙中大尺度结构的形成和演化的原因之一。
总之，重力势能是物体在重力作用下具有的能量。
它与物体的高度和质量相关。
必修二物理重力势能知识点
必修二物理重力势能知识点
重力势能是指物体在地球或其他天体的引力场中由于位置的高低而具有的能量。
以下是必修二物理中与重力势能相关的知识点：
1. 重力的定义：重力是两个物体之间由于质量而产生的相互吸引力，遵循万有引力定律。
2. 重力势能的定义：在地球的引力场中，质量为m的物体高度为h时的重力势能U等于U = mgh，其中g是重力加速度（约等于9.8 m/s^2）。
3. 重力势能的计算：重力势能的大小与物体的质量和高度有关。
当物体处于较高的位置时，它的重力势能较大；当物体处于较低的位置时，它的重力势能较小。
4. 重力势能的转化：当物体从一个位置向另一个位置移动时，重力势能可以转化为其他形式的能量，如动能或热能。
根据能量守恒定律，物体的总能量保持不变。
5. 重力势能的单位：在国际单位制中，重力势能的单位是焦耳（J）。
6. 重力的保守性：重力是一个保守力，这意味着重力对物体的位移是无关紧要的，只与起点和终点的位置有关。
因此，重力势能与物体的路径无关。
7. 重力势能的变化：重力势能的变化等于外力对物体所做的功。
当物体从一个高度下降到另一个高度时，重力对物体做正功，使物体的重力势能减小；而当物体从一个低处升高到另一个高处时，重力对物体做负功，使物体的重力势能增加。
以上是必修二物理中与重力势能相关的主要知识点，希望能对你有所帮助。
重力势能
一：重力势能
二：重力做功与重力势能的关系
WG = −∆EP
三：重力做功的特点： 重力做功的特点： 与起点和终点的位置有关,与物体的路径无关． 与起点和终点的位置有关 与物体的路径无关． 与物体的路径无关 四：重力势能的系统性： 重力势能的系统性： 势能是物体和地球所共有的． 势能是物体和地球所共有的．
-3J > -5J
4、塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为 1=10m的高 、塔吊把一质量为 的物体， 的物体 从距地面高为h 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 度匀速运到高为 的地方，重力做了多少功？ 的地方 如何变化？若物体加速或减速下降呢？ 如何变化？若物体加速或减速下降呢？(g=10m/s-2) 分析：重力做功为： 分析：重力做功为： WG=mg(h1-h2)=14000J WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J 重力势能减少了14000J 重力势能减少了
一：重力势能
1、定义：由物体所处位置的高度决定的能量 称为重力势能 2、定义式： EP = mgh 3、 单位：焦耳 4、状态量：对应某时刻物体所处的位置 （区别于过程量） 5、 标量，但有正负之分 6、EP的大小取决于m和h，（h是指离参考平面的距离) EP的正负取决于h的正负（研究位置处于参考平面 以上，h>0,反之h<0)
例题2：如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从 离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设以桌面 处为参考平面，则小球落到地面时瞬间的重力 势能为（ D ） A.mgh B. mgH C. mgh（h+H） D. －mgh
例题3 质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水 平桌面上时，有 1 的长度悬在桌边缘，如图 4 所示，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链 条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少?
重力势能
重力势能一、探究重力势能的表达式重力做功。
分析物体的下落过程。
1、物体竖直下落。
WG＝mgh＝mgh1－mgh22、物体沿倾斜直线下落。
WG＝mgl cosθ＝mgh＝mgh1－mgh23、物体沿曲线下落。
WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋… ＝mgh＝mgh1－mgh2重力做功与物体运动的路径无关，只跟它的起点和终点的位置有关。
二、重力势能1、定义：重力势能EP的定义：物体处于一定的高度而具有的能量。
即EP= mgh2、重力势能的单位：焦耳（J）3、重力势能是矢量还是标量4、重力势能是状态量还是过程量？我们从重力做功出发得出了重力势能的表达式，EP= mgh，则重力所做的功WG＝mgh1－mgh2就可以表示为W G = E p1 - E p2 。
等式的左边是重力所做的功，等式右边是重力势能的一个差值。
物理中的增量都是用末态减去初态，所以E p2 –E p1=△E p由此可得重力做功与重力势能变化量之间的关系为W G = E p1 - E p2 = - △E p三、重力做功与重力势能变化量之间的关系W G = E p1 - E p2 = - △E p练习一：塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m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？若物体加速或减速下降呢？(g=10m/s-2)结论：重力做正功，重力势能减小。
练习二：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=10m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？若物体加速或减速上升呢？(g=10m/s-2)结论：重力做负功，重力势能增大总结重力做功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(大小)物体上升负增加物体克服重力所做的功等于重力势能的增加。
物体下降正减少重力所做的功等于重力势能的减小五、重力势能的相对性1、我们说的高度有相对性，高度的相对性决定了重力势能的相对性。
高一物理必修件重力势能
通过悬挂在塔架上的高强度钢缆来承受桥面荷载，并将荷载传递到锚碇 和塔架上。悬索桥利用重力势能原理，通过钢缆的拉力来平衡桥面荷载 。
水利工程中利用重力势能原理
水库大坝
通过筑坝拦水形成水库，利用水的重力势能进行发电、灌溉等。水库大坝的高度和库容决 定了水的重力势能的大小，从而影响水利工程的效益。
02
重力势能计算方法
利用公式计算重力势能
01
02
03
重力势能公式
Ep = mgh，其中m为物 体质量，g为重力加速度 ，h为物体相对于参考平 面的高度。
参考平面的选择
通常选择地面为参考平面 ，此时h为物体离地面的 高度。
重力势能的正负
当物体位于参考平面上方 时，重力势能为正；当物 体位于参考平面下方时， 重力势能为负。
高一物理必修件重力势能
汇报人：XX 20XX-01-23
目录
• 重力势能基本概念 • 重力势能计算方法 • 重力势能与其他形式能量转化关系 • 影响重力势能大小因素及变化规律 • 生活中应用实例分析 • 实验探究：测量物体在某位置的重力势能
01
重力势能基本概念
定义与性质
定义
重力势能是物体由于位置而具有 的能量，其大小等于把物体从该 位置移动到参考位置时重力所做 的功。
03
5. 利用数据采集与处理 系统，计算物体的速度 和动能。
04
6. 重复步骤2至5，测量 物体在不同高度处的重 力势能。
数据处理方法和误差分析讨论
01
数据处理方法
02
1. 根据物体通过光电门的时间和光电门之间的距离，计算物体
的速度。
2. 利用动能定理，计算物体在某一高度处的重力势能。
高中物理必修2-重力势能
重力势能知识集结知识元重力势能知识讲解（1）定义：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能．（2）表达式：E p=mgh，其中h是物体的重心到参考平面（即高度取为零，零势能面）的高度．在参考面以上，h>0；在参考面以下，h<0．（3）重力势能的理解：重力势能是状态量；是标量，可正可负；单位为焦耳．（4）重力势能的特点①重力势能的相对性：重力势能是相对的，通常选择地面作为参考平面．参考平面不同，重力势能值不同，因而重力势能具有相对性．②重力势能的变化量是绝对的，具有绝对性：重力势能的变化是绝对的，与参考平面的选取无关．W G=-ΔE p③系统性：重力势能是地球与物体共同具有的，由地球和地面上物体的相对位置决定.（4）重力做功的特点①由功能关系W G=-ΔE p可知重力所做的功只跟初位置的高度h1末位置的高度h2有关，跟物体具体运动的路径无关．即：只要起点和终点的位置相同，不论是沿着直线路径由起点到终点，或是沿着曲线路径由起点到终点，做功结果均相同．②重力做功对应物体重力势能的变化，即W G=-ΔE p．例题精讲重力势能例1.在水平地面上方某处，把质量相同的P、O两小球以相同速率沿竖直方向抛出，P向上，O向下，不计空气阻力，两球从抛出到落地的过程中（）A．P球重力做功较多B．两球重力的平均功率相等C．落地前瞬间，P球重力的瞬时功率较大D．落地前瞬间，两球重力的瞬时功率相等例2.'水上摩天轮耸立在蠡湖北岸，为无锡增添了一道风景，它架设70个轿厢，可同时容纳384个人观光，如图所示。
设摩天轮的半径为R，一质量为m的游客乘摩天轮匀速旋转一圈所用时间为T，重力加速度为g。
求：（1）摩天轮旋转的角速度大小；（2）从最低点到最高点，该游客重力势能的增加量；（3）该游客在最高点时对轿厢的压力。
'A．物体克服重力做的功等于重力势能的减少量B．在同一高度将同一物体以大小相同的初速度向不同的方向抛出，从抛出到落地过程中，重力做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D．用手托住一个物体加速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的动能之和例4.已知物体在运动过程中克服重力做功50J，则以下说法正确的有（）A．重力做功为50J B．重力做功为-50JC．物体的重力势能一定减小50J D．物体的重力势能一定增加50J例5.如图所示，质量m=1kg的小球，从距桌面h1=1.2m高处的A点下落到地面上的B点，桌面高h2=0.8m。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《重力势能》教案
学[知识目标]
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。
3.知道重力势能的相对性.
[能力目标]
1、通过回忆前面的知识，为新的学习打下基础；
2、结合已有工具，配合教师的引导，让学生自己推导关系，发现新的学
习；
3、过程中配合练习，加深学生对公式、结论的理解和应用，同时发现新
的知识
4.学会从功和能的关系上解释物理现象。
[情感目标]
1.渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣．
2.渗透社会公德教育：预防高空坠物的危险
2、重力势能大小
演示实验【提供实验器材：大小和质量不同的两个钢珠、
装有沙子的水槽、刻度尺】 请小组起来展示自己的设计思想、实验过程、的出的结论。
实验一：将同一个钢珠从不同的高度释放，观察钢
珠在沙子中下陷的深度。
实验二：用大小不同的两个钢珠从同高一度释放，观察钢珠在沙子中下陷的深度。
学生回答观察的现象：钢珠的释放高度越大，钢珠在沙
子中下陷的深度越大。
钢珠的质量越大，钢珠在沙子中
下陷的深度越大。
引导学生归纳上述演示，我们可以定性得到：重力势
能跟物体的质量和高度都有关系，且物体的质量越大，
高度越高，重力势能就越大。
物理学中就用ｍｇｈ这个式子来表示物体的重力势
能.
（板书）：重力势能公式：E Ｐ＝mgh
3. 重力势能的单位：焦耳。
4. 单位符号：J
5. 重力势能是标量。
探究二：重力做功的特点？ 根据功的计算公式分别计算甲、乙、丙三种情况中小球由A 运
动到B 过程中重力所做的功。
学生回答观察的现象：钢珠的释放高度越大，钢珠在沙子中下陷的深度越大。
质量大的钢珠在沙子中下陷的深度越大 动手计算，让两个同学上讲台把答案展示出来 认并 1 甲
A
A B B 乙 h 1
h 2
h
重力势能与参考平面的选择有关，其数值由参考平面的改变而改变 （板书） 上方 参考平面 下方 计算重力势能之前需要先选定参考平面。
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/s 2)
结论：
选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
重力做功的多少和重力势能的变化与参考面的选择无关
学生展示填空。
引导学生归纳总结出结论
0>P E 0
=P E 0<P E
二重
力做
功和
重力
势能
的变
化
上述例题中，小球由A点运动到B点，重力做正
功还是负功，重力势能怎么变化？让小球从B点运动
到A点，重力做正功还是负功，重力势能怎样变化？
总结：重力做正功时，重力势能减少，减少的重力
势能等于重力所做的功；重力做负功时（物体克服重力
作功），重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服
重力所做的功。
（板书）
重力做正
功，重力
势能减
少；
重力做负
功，重力
势能增
加。
培养
学生
的归
纳总
结能
力
3
3
分
钟
练习 1. 下面有关重力势能的说法中，正确的是（）
A.举得越高的物体，具有的重力势能越大
B.质量越大的物体，具有重力势能越大
C.物体的重力势能不可能为零
D.物体的重力势能可能小于零
2. 如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌
面高H处自由落下，不计空气阻力。
假设桌面处的重
力势能为0，则小球落到地面前瞬间的重力势能为
（）
A.mgh
B.mgH
C.mg(h+H)
D.－mgh
练习3、图5表示一个斜抛物体的运动，当物体由抛出
位置1运动到最高位置2时，重力做功是多少？重力势
能改变了多少？由位置2运动到跟位置1在同一水平面
上的位置3时，重力做功和重力势能的变化是多少？由
位置1运动到位置3呢？
让学生起
来回答问
题，并说
明原因
练习
巩固
所学
知识
5
分
钟
小结一、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的
能量。
二、重力做功与重力势能变化的关系：
重力做正功，重力势能减少;重力做负功，重力势能
增加
三、重力势能是相对的，正负表示大小。
学生来总
结本届课
所学到的
知识
总结
提升1
分
钟
2
1
mgh
mgh
E
W
P
G
-
=
∆
-
=
mgh
E
P
=
2
1
mgh
mgh
E
W
P
G
-
=
∆
-
=。