重力势能课件2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

8.2重力势能第八章机械能守恒定律人教版（2019）·高中物理必修二01020304弹性势能重力势能的相对性目录重力势能重力做的功情景引入(1)在发生雪崩时蓬松的雪和在开闸泄洪时轻柔的水为什么都产生了如此“势不可挡”的威力？(2)根据你初中所学，重力势能的大小跟那些因素有关？初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？问题与思考第一部分重力做的功2.一个7.5kg的铅球从离手10cm落下和从离手1m处落下，你会

有什么感受?猜想:重力势能的大小可能与哪些因素有关呢?物体的重量G1.在天花板上,用细线悬挂一个乒乓球,你会有何感觉？高度不变，若用这根线悬挂的是7.5kg的铅球呢?物体的高度h情景体验重力做功—探究重力做功的特点θLh1h2ΔhAAABBB竖直下落沿斜线运动沿曲线运动物体竖直下落物体沿斜线运动物体沿曲线运动重力做功—探究重力做功的特点

在前面三幅图中

，质量为m的小球分别沿着三条不同的路径从离地面高为h1的A位置运动到离地高度为h2的B位置，求三种情况下重力做的功。物体竖直下落WG=mgh=mg(h1－h2)=mgh1－mgh2

WG=mgLcosθ=mgh

=mg(h1－h2)

=mgh1－mgh2物体沿斜线运动物体沿曲线运动

重力做功—探究重力做功的特点1.重力做功的特点：

重力做功只跟它的起点和终点的位置的高度差有关，而跟物体运动的路径无关。2.重力做功的表达式：WG

=mgh1－mgh2★重力做功与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论光滑还是粗糙路径，也不论是直线还是曲线运动，不论是否受到其他力的作用，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同．重力做功—例题赏析例1：如图所示，质量为m的小球从高度为h处的斜面上的A点滚下经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它达到高度为h/4的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（）A.mgh/4B.3mgh/4C.mghD.0BADBC第二部分重力势能实验与思考请同学们用课本做如下实验，体会物体的重力势能与什么因素有关？(1)同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉•••(2)不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉•••与质量有关：质量越大，重力势能越大。与高度有关：位置越高，重力势能越大。

根据刚才做的课本掉落实验，你是否认为的重力做功表达式中mgh有什么特殊的意义？重力势能—探究重力势能的表达式

mgh的特殊意义在于它一方面与重力做的功密切相关、另一方面它随着高度的增加而增加、随着质量的增加而增加，恰与前述重力势能的特征一致。因此、我们把mgh叫作物体的重力势能，常用Ep表示,即Ep=mgh重力势能—重力势能的定义和公式1.定义：

物体所受重力mg与所处高度h的乘积叫做物体的重力势能。用Ep表示。4.重力势能是标量。2.公式：Ep=mgh3.单位：焦耳，符号为J，

1J=1kg•m•s-2•m=1N•m5.重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，而不是物体单独具有的。重力势能—重力做功和重力势能的关系WG

=mgh1－mgh2重力做功WG(正、负）重力势能EP（增加、减少）重力做功和重力势能变化的关系

物体上升

物体下降正负减少增加重力做的功等于重力势能的减少物体克服重力做的功等于重力势能的增加第三部分重力势能的相对性重力势能的相对性—零势能面(1)物体在参考面上，h=0，Ep=0。(2)物体在参考面上方，h为正值，Ep为正值参考面即高度为零的平面，一般来说参考面可以任意选取参考面又称零势能面注：正负表示大小Ep=mgh(h是物体相对参考面的高度)(3)物体在参考面下方，h为负值，Ep为负值“上正下负”（4）参考平面（零势能面）的选取是任意的，通常选择地面作为参考平面。重力势能的相对性—例题赏析

例2.如图有一个质量0.2kg的小球从桌面以上高h1=1.2m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.8m。请按要求填写下表(g=10m/s2)。h1h2AB参考平面小球在A点重力势能EpA小球在B点重力势能EpBA→B下落过程小球重力做功WGA→B下落过程小球重力势能变化ΔEp桌面地面比较、分析表格中的数据，有何特点？选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同。WG、△Ep与参考面的选取无关。第四部分弹性势能拉力器弓箭弦撑杆弹弓弦观察以下这几张图中的物体有什么共同点观察与思考弹性势能—弹性势能的定义、表达式定义：发生弹性形变的物体（弹簧）各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能，叫做弹性势能。12EP＝

kx

2（取弹簧在原长时的弹性势能为零）表达式：(1)x为弹簧的伸长量或压缩量（可称为形变量），k为弹簧的劲度系数；(2)一般规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零,故没有负值；(3)弹形势能具有相对性，一般相对弹簧原长时的弹性势能；(4)弹形势能具有系统性。弹性势能—弹性势能与重力势能的异同弹性势能重力势能定义发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能物体由于被举高而具有的能量。一方面与重力做功相关，另一方面随高度变化而变化，因而叫做物体的重力势能相对性弹性势能与零势能位置选取有关，通常选自然长度时，势能为零重力势能的大小与零势能面的选取有关，但变化量与参考面的选取无关系统性弹性势能是弹簧本身具有的能量重力势能是物体与地球这一系统所共有的与力做功的关系弹性势能的变化等于克服弹力所做的功重力势能的变化等于克服重力所做的功课堂小结知识

梳理重力做的功重力做功的特点：与运动的具体路径无关，只与初末状态物体的高度差有关重力势能定义：物体所受重力mg与所处高度h的乘积叫做物体的重力势能表达式：Ep=mgh标矢性：标量弹性势能定义：发生弹性形变的物体（弹簧）各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能，叫做弹性势能。表达式：EP＝

kx

2/2（取弹簧在原长时的弹性势能为零）重力做功表达式：WG

=mgh1－mgh2重力势能的相对性表达式：Ep=mgh(h是物体相对参考面的高度)零势能面：参考面即高度为零的平面，一般来说参考面可以任意选取课堂练习1.离地面高度（不为零）相同的两物体甲和乙，已知甲物体质量大，以地面为零势面()

A.甲物体重力势能大

B.已物体重力势能大

C.一样大

D.不能确定A课堂练习2.（2021·全国高一课时练习）下列关于重力势能的说法中正确的是（）A．重力势能Ep1=2J，Ep2=-3J，则Ep1与Ep2方向相反B．同一物体重力势能Ep1=2J，Ep2=-3J，则Ep1>Ep