人教版高中物理必修2：《重力势能》
人教版 物理必修2第七章 第四节 重力势能GP-energy
三、重力做的功与重力势能的关系
WG = EP1 − E P 2
= −( EP 2 − EP1 ) = −∆E P
结论： 结论： 当物体由高处运动到低处 高处运动到低处时 重力做正功 ①当物体由高处运动到低处时，重力做正功 ），重力势能减少（ 重力势能减少 （WG > 0），重力势能减少（ EP1 > E P 2 ）； 当物体由低处运动到高处 低处运动到高处时 重力做负功 ②当物体由低处运动到高处时，重力做负功 ），重力势能增加（ 重力势能增加 （WG < 0），重力势能增加（ E P1 < E P 2 ）。
下列关于重力势能的说法， 2．下列关于重力势能的说法，正确的是 AB
A．重力做功只跟物体所处的初末位置有关，与 ．重力做功只跟物体所处的初末位置有关， 物体实际经过的路径无关 B．重力势能的变化，只跟重力做功有关，和其 ．重力势能的变化，只跟重力做功有关， 他力做功多少无关 C．重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在 ．重力势能是矢量，在地球表面以上为正， 地球表面以下为负 D．重力势能的变化量等于重力对物体做的功 ．
二、重力势能
E P = mgh
物体的重力势能等于它所受重力与所处高度 的乘积。 的乘积。 重力势能是机械能的一种具体形式。 重力势能是机械能的一种具体形式。 关于重力势能的几点说明： 关于重力势能的几点说明： 重力势能的几点说明
①重力势能是标量，单位是焦耳 重力势能是标量，单位是焦耳——J。 标量 焦耳 。 ②重力势能的大小依赖于参考面，因此，具有相 重力势能的大小依赖于参考面，因此，具有相 对性，是个不定值！ 对性，是个不定值！ ③物体在参考面之上，其重力势能为正值；在参 物体在参考面之上 其重力势能为正值； 正值 考面之下 其重力势能为负值 在参考面上， 负值； 考面之下，其重力势能为负值；在参考面上，其 重力势能为零。 重力势能为零。 ④比较重力势能的大小，要考虑正负，并且必须选 比较重力势能的大小，要考虑正负，并且必须选 择同一个参考面！ 择同一个参考面！ ⑤重力势能是物体和地球组成的“系统”所共有的！ 重力势能是物体和地球组成的“系统” 共有的！ ⑥
人教版物理必修二课件《重力势能》
3. 单位： 焦耳
4. 功能关系： WG = Ep1 － Ep2 = -ΔEP
P60 图7.4—4 重力做正功，重力势能减少；
P60图7.4—5 克服重力做功，重力势能增加；[z x x k
学科网]
5. 重力势能的相对性 脑筋急转弯
[z x x k 学科网]
例：如图，质量为1 kg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)
（2）设挺举过程用了1s，张国政 在短时间内爆发出的功率有多大？
恐惧
挑战
征服
雪崩
攀岩
பைடு நூலகம்过山车
高中物理课件
灿若寒星整理制作
4 重力势能
一、知识回顾
1. 重力势能： 受重力作用的物体具有的
与它的高度有关的能量.
“蓄势待发”
2. 相关因素：经验物: 体的质量越大，高度越大，重力势能就越大。
美国内华达州亚利桑那 陨石坑。
这个陨石坑是5万年前，一颗直径 约为30～50m的铁质流星撞击地面 的结果。这颗流星重约500 t、速 度达到20km/s，爆炸力相当于 20000 t梯恩梯(TNT)，超过美国轰 炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。
h1
h2
over
h3
on
h4
under
•注意: 势能的正、负不是表示方向。 而是用来表示大小的。 状态量
北京时间8月19日凌晨，雅典（ 2004年）奥运会男子举 重69公斤级比赛在雅典尼凯亚奥林匹克举重馆结束，中 国选手张国政以抓举160公斤，挺举187.5公斤，总成绩 347.5公斤获得金牌。
（1）在抓举过程中 杠铃的重力 势能变化了多少？
高中物理人教版必修二教学课件《重力势能》
1. 定义: 物体由于被举高而具有的能量 E =
p减 EpA-EpB
2. 表达式: Ep=mgh
Ep的变化量 E = E -E
p减
pA
pB
与什么有关？ m=1kg
3. 单位： 焦耳(J)
4. 标矢性： 标量，状态量。
EpA=8J A
EpA= 4J
注意: ①Ep是个相对值，先要选取参考平面。
②Ep有正负，表示大小。
放起来，那么人至少做功(
A．n(n－1)mgh
1
B. n(n－1)mgh
2
C．n(n＋1)mgh
1
D. n(n＋1)mgh
2
B
)
【典例3】如图6所示，有一质量为m、长为L的均匀金属链条，一
半长度在光滑斜面上，斜面倾角为θ，另一半长度沿竖直方向下垂
在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，以斜面顶点为重力势
）
课堂练习
【练习4】如图所示，质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。现用水
平向左的力F拉动轻绳的中点O，使物体静止于图示位置，此时力F的大小
小于mg。若保持力F的大小不变，沿顺时针方向缓慢转动力F到竖直向上的
过程中，下列说法正确的是（
D
）
A．OA段轻绳的张力FOA逐渐变大
B．物体受到的合力增大
C．轻绳中点O的位置升高
发生形变的物体能够对外做功 , 则说此物体具有能量
原长
x
发生弹性形变的竹竿
能够对人做功
F弹
发生弹性形变的弹簧
能够对球做功
三、弹性势能(elastic potential energe)
1.定义: 发生弹性形变的物体拥有的一种势能
①势能由相互作用的两物体共同拥有。
人教版高中物理必修二《重力势能》知识全解
《重力势能》知识全解【教学目标】1．通过不同路径重力做功的分析，归纳出重力做功与路径无关的特点。
2．理解重力势能的表达式。
通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系。
3．知道重力势能的大小与参考平面的选取有关，即重力势能具有相对性，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。
4．了解弹性势能的决定因素。
【内容解析】1．什么是弹性势能？发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。
可见，物体具有弹性势能的条件是发生了弹性形变。
卷紧的发条、拉长或压缩的弹簧、拉开的弓、正在击球的网球拍、撑杆运动员手中弯曲的杆，等等，都发生了弹性形变，都具有弹性势能。
2．研究弹性势能的出发点弹性势能与重力势能都是物体凭借其位置而具有的能。
在讨论重力势能的时候，我们从重力做功的分析入手。
同样，在讨论弹性势能的时候，则要从弹力做功的分析入手，弹力做功应是我们研究弹性势能的出发点。
3．弹性势能的表达式可能与哪些物理量有关呢？（1）可能与弹簧被拉伸（或压缩）的长度有关。
这是因为，与重力势能相类比，重力势能与物体被举起（或下降）的高度有关，所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸（或压缩）的长度有关。
重力势能与高度成正比，但是弹性势能与弹簧被拉伸（或压缩）的长度则不一定成正比，在地球表面附近可认为重力不随高度变化，而弹力在弹簧形变过程中则是变力。
（2）可能与弹簧的劲度系数有关。
这是因为，不同弹簧的“软硬”程度不同，即劲度系数不同，使弹簧发生相同长度的形变所需做的功也不相同。
4．弹性势能与拉力做功的关系当弹簧的长度为原长时，我们设它的弹性势能为0，弹簧被拉长或缩短后就具有了弹性势能。
我们研究弹簧被拉长的情况，那么弹簧的弹性势能应该与拉力所做的功相等。
可见，研究弹性势能的表达式，只需研究拉力做功的表达式。
5．如何计算拉力所做的功？在拉伸弹簧的过程中，拉力是随弹簧的形变量的变化而变化的，拉力还因弹簧的不同而不同。
人教版高一物理必修二课件-7.4重力势能
P66 1、4
谢谢
课堂小结
特点：跟起点和终点的 位置有关,跟路径无关
WG=mgh=mgh1-mgh2
重力势能
Ep=mgh 标量 相对性 系统性
重力做功
关系
WG = Ep1 － Ep2
课后探究
如果重力做的功与路径有关，即对应于同 样的起点和终点，重力对同一物体所做的功， 随物体运动路径的不同而不同，我们还能把 mgh叫做物体的重力势能吗？为什么？
A
A
A
mg B
l θ mg B
mg
B
h h1
h2
课堂探究
如图，质量m=0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点
下落到地面的B点，桌面高h2=0.8m。(g=10m/s2)
A h1
参考 小球在 小球在 下落过程 下落过程小 平面 A点重 B点重 小球重力 球重力势能
力势能 力势能 做的功 的变化
地面 10J
0
10J 减少 10J
h2
桌面 6J
-4J 10J 减少 10J
B
选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
对一个确定的过程， WG 和△EP与参考面的选择无关
如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否应该改变？
课堂检测
如图，质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3 的位置，在空中达到的最高点2的高度为h。 (1)足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？足球 克服重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？ (2)足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？足球 重力势能减少了多少？ (3)足球由位置1运动到位置3时，重力做了多少功？足球 重力势能变化了多少？
=mgh1-mgh2
高中物理(人教版)必修第二册讲义—重力势能
【学习目标】
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，知道重力做功与路径无关；
3．知道重力势能的相对性；
4．理解弹性势能的概念及其物理意义；
5．知道弹性势能具有相对性。
【学习重点】
重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。
A. 0B. - mgLC. - mgLD. - mgL
【答案】D
【解析】
【详解】将链条分成水平部分和竖直部分两段，水平部分的重力势能为零，竖直部分的重心中竖直段的中间，高度为 ，而竖直部分的重力为 ，这样竖直部分的重力势能为
这样链条总的重力势能为 。
故选D。
知识点二、重力势能
1．重力势能
(1)重力势能Ep＝mgh具有相对性，与参考平面的选取有关，其中h是相对参考平面的高度．当物体在参考平面下方h处，重力势能Ep＝－mgh.
(3)比较以上计算结果，说明什么问题？
答案(1)7.84 J23.52 J(2)23.52 J23.52 J
(3)见解析
解析(1)以桌面为参考平面，物体距参考平面的高度为h1＝0.4 m，
因而物体具有的重力势能为
1．做功表达式
WG＝mgh＝mgh1－mgh2，式中h指初位置与末位置的高度差；h1、h2分别指初位置、末位置的高度。
2．做功的正负
物体下降时重力做正功；物体被举高时重力做负功。
3．做功的特点
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，而跟物体运动的路径无关。
4.重力做功与重力势能变化关系的理解
【变式训练1】如图所示，桌面距地面的高度为0.8 m，一物体(可看成质点)质量为2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上，则：(g取9.8 m/s2)
人教版物理必修二课件：7.4 重力势能
表达式
EP mgh
三、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
四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。
一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为
零势能参考面。
参考 小球在A 小球在B A到B过程 初重力势能
平面 点重力势 点重力势 小球重力 减去末重力
能
能
做功
h1 地面 10J
0
10J 10J
10J
10J
选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同
h2 对一个确定的过程，WG和△EP与参考面的选择无关 B
WG=Ep1—Ep2
20
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/22021/11/22021/11/211/2/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/22021/11/2November 2, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/22021/11/22021/11/22021/11/2
③势能是状态量、标量．+、–表示大小．
④参考平面的选取是任意的 .
重力势能属于物体和地球组成的系统 .
人教版高一物理必修2第七章重力势能、弹性势能、动能定理知识点总结复习
第四节重力势能1.重力做的功(1)表达式W G＝mgh＝mg(h1－h2)，其中h表示物体起点和终点的高度差，h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。
(2)正负物体下降时重力做正功；物体被举高时重力做负功，也可以说成物体克服重力做功。
(3)特点物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。
2．重力势能(1)定义：物体由于位于高处而具有的能量。
(2)大小：等于物体所受重力与所处高度的乘积，表达式为E p＝mgh，其中h 表示物体所在位置的高度。
(3)单位：焦耳，与功的单位相同。
重力势能是标量，正负表示大小。
(4)重力做功与重力势能变化的关系①表达式：W G＝E p1－E p2。
②重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大。
3．重力势能的相对性和系统性(1)相对性①参考平面：物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫做参考平面，在参考平面，物体的重力势能取作0。
②重力势能的相对性选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的。
对选定的参考平面，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值，负值的重力势能，表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小。
(2)系统性重力势能是地球与物体所组成的系统共有的。
判一判(1)重力势能E p1＝2 J，E p2＝－3 J，则E p1与E p2方向相反。
()(2)同一物体的重力势能E p1＝2 J，E p2＝－3 J，则E p1>E p2。
()(3)在同一高度的质量不同的两个物体，它们的重力势能一定不同。
()提示：(1)×重力势能是标量，没有方向。
(2)√重力势能为正值，表示物体处于参考平面的上方，为负值表示物体处于参考平面的下方，而同一物体在越高的地方重力势能越大。
(3)×若选定两物体所处的水平面为参考平面，则两物体的重力势能均为0。
说明：(1)重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关。
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寻找到重力势能所对应的力功，方可开启 定量研究重力势能的大门！
第七章 机械能守恒定律 第四节 重力势能
三、只有理性方可战胜恐惧 LOGO
探究一、重力势能的变化与重力做功有关吗？
猜测： 也许二者有着某种内在联系
AB
BC
CD
WF Wf WG EP WF Wf WG EP WF Wf WG EP
正负负
增 加
第七章 机械能守恒定律 第四节 重力势能
五、迷雾逐渐散去，真相慢慢清晰。 LOGO 重力做功与重力势能的定量关系：
WG ＝ mgh1－ mgh2
1：WG>0，则mgh1>mgh2，即重力做正功， 重力势能减小；WG<0（克服重力做正功） ，则mgh1<mgh2，即重力做负功，重力势能 减小。 2：重力做功等于重力势能的减少量：
mmgghΔ1h－mgh2
沿任意路径向下
WG
= = =
mgLcos θ
mmgghΔ1h－mgh2
Hale Waihona Puke 第七章 机械能守恒定律 第四节 重力势能
四、重力做功的特点
LOGO
WG ＝ mgh1－ mgh2
根据“功是能量变化的量度”，推测上式等号右边表 达式的物理意义？
1：重力势能表达式为：EP ＝ mgh
2：重力的功量度的正是重力势能的变化
第七章 机械能守恒定律
第四节 重力势能
人教版 必修 2
LOGO
一、与生俱来的恐惧
LOGO
我们恐惧的是什么呢？
字典具有一种潜在的能量
如何研究这种潜在的能量？
第七章 机械能守恒定律 第四节 重力势能
二、恐惧源于未知
LOGO
如何让潜在的重力势能释放出来呢？
通过力做功，功是能量变化的量度
重力势能的变化由什么力的功来量度呢 ？
谢谢!
正负
0
不 变
正负
正
减 少
第七章 机械能守恒定律 第四节 重力势能
四、重力做功的特点
探究二、重力做功有什么特点？
质量为 m 的小球从 A 位置运动到 B 位置
A
A
A
Δh
θ Δh
L
θ Δh
B
h1
h1
B h1
h2
h2
h2
LOGO
L
竖直向下
沿倾斜直线向下
WG
= =
mmggΔhh1－mgh2
WG
= = =
mgLcos θ
WG = －ΔEp
第七章 机械能守恒定律 第四节 重力势能
六、重力势能的特点
LOGO
若词典位于一个确定位置，那他的重力势能确定吗？ 若地球不再吸引词典，他对我们还有潜在的威胁吗？
第七章 机械能守恒定律 第四节 重力势能
七、学以致用，用物理之眼看世界 LOGO
为什么 高大的 建筑看 起来显 得庄严 肃穆？