高中物理(新人教必修二)同步：-4《重力势能》省公开课一等奖全国示范课微课金奖

4．重力势能第1页1．重力做功：路径mgh1－mgh2负正

(1)特点：物体运动时，重力对它做功只跟它起点和终点位置相关，而跟物体运动________无关．

(2)表示式：WG＝________________(其中h1、h2

分别表示物体起点和终点高度)或写成W＝mgh(h为物体始末位置高度差)．

(3)重力做功正负：物体被举高时，重力做________功；物体下降时，重力做________功．第2页重力高度mgh焦耳JEp1－Ep2

2．重力势能：

(1)定义：物体因为高度而含有能量叫重力势能．它等于物体所受________与所处________乘积．

(2)表示式：Ep＝________，h为物体所处高度，单位和功单位相同，都是________，符号为________．

(3)与重力做功关系：WG＝______________.第3页3．重力势能特点：(1)相对性：①物体重力势能总是相对于参考平面而言，在参考平面上重力势能为零．改变正负地球

②参考平面不一样，物体重力势能不一样，普通选地面为参考平面．重力势能差值不随参考平面不一样而________． ③参考平面上方物体重力势能为________值，下方为________值．

(2)势能是系统所共有：重力势能为物体与________所组成系统共有．第4页4．关于重力势能，以下说法中正确是()D

A．物体位置一旦确定，它重力势能大小也随之确定

B．物体与零势能面距离越大，它重力势能也越大

C．一个物体重力势能从－5J改变到－3J，重力势能减少了

D．重力势能降低许等于重力对物体所做功

解析：物体重力势能大小跟零势能面选取相关．当物体在零势能面上方时，重力势能为正值；当物体在零势能面下方时，重力势能为负值．第5页知识点重力势能

1．如图7－4－1甲所表示，高处有一块巨大石头摇摇欲坠，在它下面你可能会感到害怕．这是因为__________________，当它下落时会____________，可能对你造成伤害．物体因为位于高处而含有能叫做____________.被举高物体含有势能对外做功重力势能第6页甲乙丙

图7－4－1

2．构想你要从某座高楼第17层下到第8层，你能够乘电梯下，也能够沿楼梯走下，如图乙所表示．两种方式下楼，重力对你做功________(填“相等”或“不相等”)．相等第7页

3．物体重力势能总是相对于某一水平面来说，这个水平面叫做__________．在如图丙所表示情景中，若以井中水面为参考平面，则地面上物体重力势能为________，井底物体重力势能为________(填“正值”或“负值”).参考平面正值负值第8页1．重力做功：(1)重力功与路径无关，只与它起点和终点位置相关．(2)计算式：WG＝mgh1－mgh2.2．重力势能了解：(1)表示式：Ep＝mgh，即物体重力势能等于它所受重力大小与所处高度乘积．(2)单位：焦耳，简称焦，符号为J.第9页(3)重力势能“四性”：①系统性：重力势能是物体和地球所组成系统共同含有能量，不是地球上物体独有．

②相对性：重力势能Ep＝mgh与参考平面选择相关，式中h是物体重心到参考平面高度．重力势能是标量，只有大小而无方向，但有正负之分，当物体在参考平面之上时，重力势能为正值；当物体在参考平面之下时，重力势能为负值．第10页

③参考平面选择任意性：视处理问题方便而定，普通可选择地面或物体运动时所到达最低点为零势能点． ④重力势能改变绝对性：物体从一个位置到另一个位置过程中，重力势能改变与参考平面选取无关，它改变是绝正确．3．重力做功与重力势能改变关系：重力对物体所做功，等于物体重力势能改变量负值，即WG＝－ΔEp.(1)重力对物体做多少正功，物体重力势能就降低多少.(2)重力对物体做多少负功，物体重力势能就增加多少．第11页

【例题】(双选)大型拱桥拱高为h，弧长为L，如图7－4－2所表示，质量为m汽车在以不变速率v由A点运动到B点过程中，以下说法正确是()

图7－4－2A．汽车重力势能不变，重力一直不做功B．汽车重力势能增量为零，重力做总功等于零第12页C．汽车重力势能先增加后降低，总改变量为零，重力先做正功，后做负功，总功为零D．汽车重力势能先增加后降低，上坡时重力做负功，下坡时做正功，总功为零

解析：汽车由A到B过程中，高度先增大后减小，故重力先做负功后做正功，重力势能先增加后降低；汽车最终回到原来高度，初末位置高度差为零，故重力做功为零，重力势能改变量为零．答案：BD第13页【触类旁通】

1．小球从O点沿曲线滑至C点，滑行旅程为l，如图7－4－3所表示．图中各点对应高度分别为hO＝0、hA、hB

和hC，则重力对小球做功为()CA．－mghAC．－mghCB．－mghBD．mgl

图7－4－3

解析：小球在重力方向有效位移为hO－hC＝－hC，所以重力做功为－mghC.第14页

2．如图7－4－4所表示，桌面高为h，质量为m小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处重力势能)A为零，则小球落到地面前瞬间重力势能为(

图7－4－4 A．－mgh

B．－mg(H＋h) C．mgH

D．mg(H－h)第15页3.质量为3kg物体放在高4m平台上,取g＝10m/s2.求：(1)物体相对于平台表面重力势能是多少？(2)物体相对于地面重力势能是多少？(3)物体从平台落到地面上，重力势能改变了多少？重力做功是多少？第16页解：(1)相对于平台表面h＝0，故Ep＝mgh＝0.(2)相对于地面，物体重力势能为Ep＝mgh＝3×10×4J＝120J.