【优品课件】重力势能教案

1、第4节重力势能1、研究重力势能的出发点我们知道，物体由于被举高而具有重力势能。而物体的高度发生变化时，必然伴随着重力做功。因此，重力势能与重力做功是密切相关的，认识重力势能不能脱离对重力做功的研究。研究重力做功，是我们研究重力势能的出发点。2、重力做功与路径无关重力做功有什么特点呢？重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，其方向竖直向下，在地面附近其大小可看作恒量，G=mg。当物体下降时，重力做正功；当物体上升时，重力做负图4图41如图41所示，质量为m的物体经三条不同的路径，从高度是h1的位置运动到高度是h2的位置。第一次物体竖直向下运动（图中路径1）：重力所做的功WG=mgh=mg（h1h2

2、）=mgh1mgh2第二次物体沿倾斜直线向下运动（图中路径2）：设倾斜直线与竖直方向成角，物体通过的距离为s，则重力所做的功WG=mgscos=mgh=mg(h1h2)=mgh1mgh2第三次物体沿任意路径向下运动（图中路径3）：我们可以把整个路径分成许多很短的间隔，每一小段都可看成一段倾斜的直线，则重力所做的功WG=Zmgh=mgh=mg（h1-h2）=mgh1-mgh2i可见，物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置（高度）有关，而跟物体运动的路径无关。同学们还可分析一下重物向上运动的情况，看看这一结论是否同样成立。3、如何确定重力势能的表达式？在本章“追寻守恒量”一节中，我们已

3、经知道，物体的势能是物体凭借其位置所具有的能量。那么，重力势能应该与哪些物理量有关呢？重力势能应跟物体与地球的相对位置有关，还应跟物体受到的重力有关。从上述重力做功特点的分析中可以发现，物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积mgh,是一个有特殊意义的物理量。它的特殊意义在于，它一方面与重力所做的功密切相关，另一方面又随着高度的变化而变化，它恰恰是我们要寻找的重力势能的表达式。因此，物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，即Ep=mgh。4、重力做功与重力势能变化的关系有了重力势能的表达式，我们就可以把上述重力所做的功的表达式写成WG=Ep1Ep2可见，当物体向下运动时，重力做正功，

4、WG0,则Ep1Ep2,即重力势能减少，重力势能减少的数量等于重力所做的功；当物体向上运动时，重力做负功（物体克服重力做功），WGEp2Ep产Ep2）D.无法判断3将同一物体分两次举高，每次举高的高度相同，则（）ABCD不同的参考平面，两种情况中。重力最后的重力势能肯定不等44A.物体克服重力做功，物体的重力势能增加图图531B.物体克服重力做功，物体的重力势能减少C.重力对物体做正功，物体的重力势能增加D.重力对物体做负功，物体的重力势能减少.物体在运动过程中，克服重力做功501，则（）A.物体的重力势能一定为50JB.物体的重力势能一定增加50JC.物体的重力势能一定减少50JD.物体的重

5、力势能可能不变.井深8m,井上支架高2m,在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体，若以地面为参考平面，则物体的重力势能有多大？若以井底面为参考平面，则物体的重力势能又有多大？.质量为5kg的钢球，从离地15m高处自由下落1s,其重力势能变为多大？（g取10m/s2,取地面为参考平面）.高为a=1.6m,宽为b=1.2m的均匀长方体置于水平地面上，其质量为200kg，则要将其推翻，至少要做多少功？（g取10m/s2）.如图45所示，若在湖水中固定一细长圆管，管内有一活塞，它的下底面位于水面上，活塞的底面积S=1cm2,质量不计，大气压强po=1x105Pa。现二二三二二把活塞缓慢地提高h=5m,则拉力对活塞做多少功？：二二二二二二土土:图46.如图531所示，物块1、2的质量分别为m1、m2,上下两轻质弹簧的劲度系