重力势能+高一下学期物理人教版（2019）必修二

宣讲人：某某某时间：20XX.XX第2节

重力势能第八章

机械能守恒定律新课导入想一想：这两张图在警示什么内容？为什么小小的东西也会对人造成伤害？重力势能及相关因素

2021年4月8日，舍某、马某在兵团第12师三坪农场某小区12楼居住，为图方便，将水壶、芦荟叶等物品多次从窗户抛出。其中，抛出的芦荟叶砸中路人刘某腿部。法院判决舍某有期徒刑七个月，缓刑一年，并处罚金人民币2000元。马某有期徒刑六个月，缓刑一年，并处罚金人民币1000元。新闻报道中的人被坠落的芦荟叶砸伤，为什么芦荟叶也会对人造成伤害？重力势能及相关因素由这些事例，结合初中所学知识，说说重力势能的大小与什么因素有关？高处的物体具有重力势能。物体的重力越大，位置越高。它具有的重力势能就越大。倡导文明行为拒绝高空抛物共建和谐社会。物体如果处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从所处的的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来。在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能,它的大小与哪些因素有关呢？那么重力势能的大小如何定量表示呢?本节课我们就来学习这个问题。知识点一：重力做的功请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功第一种情况重力做的功：WG＝mgh第二种情况重力做的功：WG＝mglcosθ＝mgh第三种情况这种情况应该怎么计算？我们把整个路径分成许多段很短的间隔，经过的路程分别为AA1,A1A2,A2A3…，由于每一段都很小，因而都可以近似的看作一段倾斜的直线。设每段高度差分别是△h1,△h2，△h3，…，则物体通过每段时重力做的功分别是mg△h1,mg△h2,mg△h3，…物体通过整个路径时重力做的功，等于重力在每小段上做的功的代数和，即三种情形重力做的功均为WG＝mgh=mgh1－mgh2分析表明，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。功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积mgh1与跟终点高度的乘积mgh2两者之差。

可见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化。在物理学中,“mgh”是一个由特殊意义的物理量，就用这个物理量表示物体的？。做功与能量变化紧密相关功是能量转化的量度知识点二：重力势能1.概念：物体由于被举高而具有的能叫重力势能。3.国际单位：焦耳(J)1kg·m/s2·m=1N·m=1J2.大小：Ep=mgh4.重力势能是标量，状态量。知识点三：重力做的功与重力势能变化的关系WG＝mgh=mgh1－mgh2＝EP初－EP末=－△Ep1.当物体由高处向低处运动时：重力做正功，即WG＞０，EP初＞EP末

重力势能减小，且减少的重力势能等于重力做的正功。2.当物体由低处向高处运动时：重力做负功，即WG＜０，EP初＜EP末

重力势能增大,且增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。重力做功对应着重力势能的变化WG＝mgh=mgh1－mgh2＝EP初－EP末=－△Ep知识点四：重力势能的相对性高度h是相对于谁的呢？重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面。1.参考平面：人为选定的高度定为零水平面。说明：（1）在参考平面上，物体的重力势能为零(又称零势能面)。（2）重力势能具有相对性，计算时必须事先选定（3）参考平面的选取是任意的，视问题处理方便为原则；

通常选择地面或最低点为参考平面。

2.重力势能是标量，但有正负，且正负表示大小。说明：（1）若物体在参考面，h=0故Ep=0（2）若物体在参考面上方，则h＞0为正值，Ep也是正值；（3）若物体在参考面下方，则h＜0为负值，Ep也是负值；举例：同一物体的重力势能Ep1=2J，Ep2=-3J，则有Ep2<Ep1.5.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.关于小球的重力势能，请按要求填写下表.(g=10m/s2)参考平面在A点在B点下落过程重力做功重力势能变化桌面地面6J10J─4J010J10J减少10J减少10Jh1h2AB选择不同的参考平面，物体的重力势能不同.相对性重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关.绝对性知识点五：重力势能的系统性那么重力势能是谁具有的呢?物体重力势能与重力做功密切相关，而重力是地球与物体间的相互作用力，若离开了地球或物体，就谈不上重力，所以，重力势能是物体与地球所组成的“系统”所共有的。平常只说物体具有的重力势能，是一种简化的说法。思考与讨论

物体与地球组成的系统使物体受到重力，而具有重力势能。那么物体与弹簧组成的系统使物体受到弹力，物体也会具有一定的能量。

请同学们思考：弹性势能与什么有关？

【提示】弹性形变才具有弹性势能，发生形变的物体不一定具有弹性势能。思考与讨论Fl

弹簧在拉力F的作用下缓慢移动了l的距离(在弹性限度内），求弹力做的功。

思考与讨论FlW＝F1ΔL1＋F2ΔL2＋F3ΔL3＋F4ΔL4＋F5ΔL5如何求变力做的功？我们可以把弹簧拉伸的过程分成很多小段在各个小段上，弹力可近似认为是不变的F1、F2、F3…

微分思想ΔL1ΔL2ΔL3ΔL5ΔL4F弹思考与讨论FlF0lΔl1Δl2Δl3Δl5Δl4F2F3F4F5F1F=

kl拉力所做的功等于图线与横轴所围的面积W＝

kl

212弹性势能2.公式：

1.定义：发生弹性形变的物体提供的能量。3.性质：①相对性：弹簧处于原长时为零势能点。②系统性：弹性势能是整个系统所具有的。弹性势能v04.弹力做功与弹性势能变化的关系：

小球以初速度v0沿光滑平面运动，与固定弹簧接触后压缩弹簧,至最短处后又被反向弹回。（1）压缩弹簧过程中：（2）弹簧恢复原长过程中：弹力做负功，弹性势能增大。弹力做正功，弹性势能减小。vFvF

弹性势能1.重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的竖直高度差有关2.地球上的物体具有的与它高度有关的能量。3.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。关系式：WG=EP初

-

EP末4.重力势能是相对的,正负表示大小,重力势能的变化是绝对的。5.重力势能是地球与物体组成“系统”所共有的。

重力势能1