高一物理新必修二学案 7.4 重力势能

1、.7.4 重力势能 学案人教版必修21物体高度变化时，重力要对物体做功，当物体向下运动时，重力对物体做_功，当物体向上运动时，重力对物体做_功，重力对物体做的功只跟它的_有关，而跟物体运动的途径_，功的大小等于重力与始末位置的_的乘积2物体的重力势能等于它所受重力与_的乘积，表达式为Ep_.在国际单位制中单位为_，符号为_3重力做功与重力势能变化的关系式为_，当物体由高处运动到低处时，重力做_功，重力势能_，即WG>0，Ep1>Ep2.重力势能减少的数量等于重力做的功当物体由低处运动到高处时，重力做_功，或者说_，重力势能_，即WG<0，Ep1<Ep2.重力势能增加的数

2、量等于_4重力势能的相对性1参考平面：物体的重力势能总是相对于某一_来说的，这个_叫做参考平面在参考平面上，物体的重力势能取作_2参考平面的选取：选择哪一个程度面作参考平面，要根据详细情况而定，一般以解决问题方便为原那么选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是_的，但物体在固定的两个位置的重力势能的差值与选择的参考平面_对选定的参考平面，上方物体的重力势能是_值，下方物体的重力势能是_值，负号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_5沿着高度一样，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，以下说法正确的选项是A沿坡度小的斜面运动时物体抑制重力做功多B沿

3、坡度大，粗糙程度大的斜面运动时物体抑制重力做功多C沿坡度小，粗糙程度大的斜面运动时物体抑制重力做功多D不管沿怎样的斜面运动，物体抑制重力做功一样，物体增加的重力势能也一样6关于重力势能的说法中正确的选项是A质量大的物体其重力势能大B位置高的物体其重力势能大C程度地面上的物体重力势能都相等D程度地面上方物体的重力势能有可能比程度地面下方物体的重力势能小7关于重力做功和物体重力势能的变化，下面说法中正确的选项是A当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B当物体抑制重力做功时，物体的重力势能一定增加C重力做功的多少与参考平面的选取无关D重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功【概念规律练】知识

4、点一重力做功的特点1如图1所示，图1A点距地面高为h，B点在地面上，一物体沿两条不同的途径ACB和ADB由A点运动到B点，那么A沿途径ACB重力做的功多一些B沿途径ADB重力做的功多一些C沿途径ACB和途径ADB重力做的功一样多D无法判断沿哪条途径重力做的功多一些2.图2如图2所示，质量为m的小球从高度为h的斜面上的A点滚下，经程度面BC后再滚上另一斜面，当它到达处的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为A. B. Cmgh D0知识点二重力势能3关于重力势能，以下说法正确的选项是A物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B物体与零势能面的间隔 越大，它的重力势能也越大C一个物体的

5、重力势能从5 J变到3 J，重力势能变小了D重力势能的减少量等于重力对物体做的功4楼上某房间地板高出楼外地面4 m，窗台比地板高1 m一个质量为10 kg的重物分别放在窗台上A处、地板上B处和楼外地面上C处g取9.8 m/s21以楼外地面为参考平面零势能面，重物在A、B、C三处的重力势能分别为EpA_，EpB_.EpC_.2以该房间地板为参考平面，重物在A、B、C三处的重力势能分别为EpA_，EpB_，EpC_.3重物在A、B两处的重力势能之差EpAEpB_，A、C两处的重力势能之差EpAEpC_.4物体在某处的重力势能的量值，跟参考平面的选取_关【方法技巧练】一、重力做功与重力势能的关系5关

6、于重力势能与重力做功，以下说法中正确的选项是A物体抑制重力所做的功等于重力势能的增加量B在同一高度，将物体以初速度v0向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中，重力所做的功相等，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用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体抑制重力所做的功与物体所增加的重力势能之和图36质量为m的小球从离桌面高度为H处由静止下落，桌面离地高度为h，如图3所示假设以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为Amgh，减少mgHhBmgh，增加mgHhCmgh，增加mgHhDmgh，减少mgHh7.图4

7、如图4所示，在程度地面上平铺着n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h.假如人工将砖一块一块地叠放起来，那么人至少做功Ann1mghB.nn1mghCnn1mghD.nn1mgh二、重力势能变化量的求解方法8如图5所示，图5两个底面积都是S的圆筒，用一根带有阀门的细管相连通，放在程度地面上两桶内盛有密度为的水，阀门关闭时两桶液面的高度分别为h1和h2，现将连接两桶的管道阀门翻开，让左侧桶中的水缓慢流入右侧桶内，最后两桶液面的高度一样，求在此过程中水的重力势能的变化量？参考答案课前预习练1正负起点和终点的位置无关高度差2所处高度mgh焦耳J3WGEp1Ep2正减少负物体抑制重力做功增加物体抑制重力做的

8、功41程度面程度面零2不同无关正负小5D对同一物体而言，重力做功的特点与物体的运动途径无关，只与初、末状态物体的高度差有关，不管是光滑途径还是粗糙途径，也不管是直线运动还是曲线运动，物体抑制重力做多少功重力做多少负功，它的重力势能也必增加多少，应选D.点评对同一物体而言，重力对物体所做的功只跟物体初、末位置的高度有关，跟物体运动的途径无关，物体沿闭合的途径运动一周，重力做功为零，其实恒力大小、方向均不变做功都具有这一特点6D重力势能Epmgh，是相对值，与参考平面的选取有关，故A、B错参考平面不选程度地面时，Ep0，分析可知，D正确7ABC重力做正功，物体下降，重力势能减少；重力做负功，物体升

9、高，重力势能增加；重力做功的多少与重力及初、末位置的高度差有关，与参考平面的选取无关课堂探究练1C2.B3.D41490 J392 J0298 J0392 J398 J490 J4有点评重力势能具有相对性重力势能的表达式Epmgh是与参考平面的选择有关的，式中的h是物体重心到参考平面的高度当物体在参考平面以上时，重力势能Ep为正值；当物体在参考平面以下时，重力势能Ep为负值注意物体重力势能正负的物理意义是表示比零势能大还是小物体在参考平面上时重力势能为零5AB6D小球落地点在参考平面以下，其重力势能为负值，即mgh；初态重力势能Ep1mgH，末态重力势能Ep2mgh，重力势能的变化量EpEp2

10、Ep1mghmgHmgHh，负号表示减少重力势能的变化也可以根据重力做功来判断，小球下落过程中重力做正功，所以重力势能减少量为WGmgHh方法总结1重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于物体重力所做的功2重力做负功时，重力势能增加，增加的重力势能等于物体抑制重力所做的功3重力对物体所做的功等于物体重力势能变化量的负值7B此题重在分析各块砖的重心位置变化情况，从而找出n块砖的重力势能变化情况把n块砖看做一个整体，其总质量是Mnm，以地面为零势能面，n块砖都平放在地面上时，其重心都在高处，所以这n块砖的初始重力势能为E1.当n块砖叠放在一起时，其总高度为Hnh，其总的重心位置在处，所以末态重力势能为E2nmg，人做的功至少要等于重力势能的增量，即WEpE2E1.方法总结把n块砖当作一个整体，分析初、末态的势能，是解决该题的关键也可以分析出第一块砖的初、末态的势能，求出每一块砖末态的势能，进而求出所有砖势能的变化量显然整体的研究更为方便8.解析以部分水为研究对象，如下图，翻开阀