2023学年完整公开课版重力势能

重力势能前言

物体由于被举高而具有的能叫重力势能。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。几个概念力：物体之间的相互作用。重力：物体由于地球的吸引而受到的力势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。一个新的概念——重力势能因此，认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。物体竖直下落

从A到cAhch1h2WG=mgh=mg(h1－h2)

=mgh1－mgh2

一.重力做功物体沿斜线运动

从A到CAChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1－h2)

=mgh1－mgh2物体沿曲线运动从A到CΔh1Δh2Δh3AChA△h1θLW1=mglcosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……W=mg△h1+mg△h2

+mg△h3

+……=mg（△h1+△h2

+△h3

……)=mgh

=mgh1－mgh2重力做功的特点:

重力做功只跟它的起点和终点的位置（高度差）有关，与物体运动的路径无关。WG=mgh1-mgh2上述分析过程表明：

还表明：功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差。即即：WG=mgΔh二.重力势能1.定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。2.单位：国际单位制中，焦耳(J)。1J=1kg．m.s-2.m=1N.m3.重力势能是标量，状态量。4.重力势能的变化ΔEP=mgh2-mgh1

Ep=mgh

可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中，“mgh”是一个有特殊意义的物理量.这个物理量就是表示物体的重力势能。WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep214三、重力做功与重力势能变化关系重力做的功等于重力势能的减少量

如果重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体做的功

如果重力做负功，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功即WG=－ΔEp

讨论：重力势能为零的物体是不是就没有重力势能？计算重力势能之前需要先选定参考平面

在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。

参考平面的选取是任意的.

在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；势能是状态量、标量．+、–表示大小．17四、重力势能的相对性高度是相对的，所以重力势能也是相对的

必须指出的是，重力势能跟重力做功密切相关，而重力是地球与物体之间的相互作用力。也就是说，倘若没有地球，就谈不上重力。所以，严格说来，重力势能是地球与物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。

重力势能属于物体和地球组成的系统

.五.重力势能的系统性

平常所说的“物体”的重力势能，只是一种习惯简化的说法。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/s2)参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面地面6J10J-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB

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20小结一、重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。三、重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于重力势能减少WG=mgh1－mgh2

重力做负功时，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参考平面。五、势能是系统能。指系统所有。WG=mgΔh高度差

Ep=mgh课堂训练1、选择不同的水平面作为参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能改变量()A.都具有不同的数值

B.都具有相同的数值

C.前者具有相同的数值，后者具有不同的数值

D.前者具有不同的数值，后者