高中物理重力势能总结.ppt

《高中物理重力势能总结.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理重力势能总结.ppt（79页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高中物理重力势能前言前言 物体由于被举高而具有的能叫重力势能。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：物体被物体的高度发生变化时，重力要做功：物体被举举高高时，重力做时，重力做负负功；物体功；物体下降下降时，重力做时，重力做正正功。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 BAhBh1h2WG=mgh =mg(h1h2)=mgh1mgh2 一.重力做功物体沿斜线运动 从 A 到 CAChLh1h2W

2、G=mgLcos =mgh =mg(h1h2)=mgh1mgh2物体沿曲线运动 从 A 到 Ch1h2h3AChAh 1LW1=mglcos1=mg h 1W=W1+W2+W3+W=mg h 1+mg h 2+mg h 3+=mg（h 1+h 2+h 3)=mg h=mgh1mgh2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 =mgh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：

3、国际单位制中，焦耳(J)。1J=1kgm.s-2.m=1N.m3.重力势能是标量，状态量。4.重力势能的变化 EP=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 =Ep 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

4、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，必须指出的是，重力势能跟重力做功密切重力势能跟重力做功密切相关相关，而重力是而重力是地球与物体之间的地球与物体之间的相互作用力相互作用力。也就是说，倘若也就是说，倘若没有地球，就谈不上没有地球，就谈不上重力。重力。所所以，严格说来，重力势能是地球与物体所组成以，严格说来，重力势能是地球与物体所组成的这个物体的这个物体“系统系统”所共有的，而不是地球上

5、所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。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。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=mgh1mgh2 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=mgh 高度差 Ep=mgh 1.证明：设斜面高度为证明：设斜面高度为h，

6、对应于倾角为，对应于倾角为1、2、3的斜面长分别为的斜面长分别为l1、l2、l3。由功的公式可知，在倾角为由功的公式可知，在倾角为1的斜面，重力与位的斜面，重力与位移的夹角为移的夹角为(/21)，重力所做的功为：，重力所做的功为：WG=mgl1cos(/21)=mgl1sin1=mgh。同理可证，在倾角为2、3的斜面上，重力所做的功都等于mgh，与斜面倾角无关。2.答答：（1）足球由位置）足球由位置1运动到位置运动到位置2时，时，重力所做的功重力所做的功为为mgh，足球克服重力所做的功为足球克服重力所做的功为mgh，足球的足球的重力势能增加重力势能增加mgh。（2）足球由位置）足球由位置2运动

7、到位置运动到位置3时，时，重力做的功为重力做的功为mgh，足球的重力势能减少了足球的重力势能减少了mgh。v（3）足球由位置1运动到位置3时，重力做功为0，重力势能变化为0。h1h2ABv3.答：（1）见下表（2）如果下落过程中有空气阻力,表格中的数据不变。说明：本题的意图是使学生认识，重力势能跟0势面的选取有关，而重力势能的变化跟重力的功相对应，与0势面的选取无关。重力做的功只跟物体位置的变化有关，与是否存在其他力无关。4.答：答：A正确。例如：物体在向上的拉力作用下，如果做正确。例如：物体在向上的拉力作用下，如果做匀加速直线运动，这时拉力的功大于重力势能的增匀加速直线运动，这时拉力的功大于

8、重力势能的增加量。如果物体做匀减速直线运动，这时拉力的功加量。如果物体做匀减速直线运动，这时拉力的功小于重力势能的减少量。小于重力势能的减少量。B错误。物体匀速上升，拉力的大小等于重力，拉错误。物体匀速上升，拉力的大小等于重力，拉力的功一定等于重力势能的增加量。力的功一定等于重力势能的增加量。C错误。根据错误。根据WG=EP1-EP2可知，重力做可知，重力做-1J的功，重的功，重力势能的增加量为力势能的增加量为1J。D错误。重力做功只与起点和终点的位置有关，与错误。重力做功只与起点和终点的位置有关，与路径无关，路径无关，A、B两点的位置不变，从两点的位置不变，从A点到点到B点的点的过程中，无论

9、经过什么路径，重力的功都是相同的。过程中，无论经过什么路径，重力的功都是相同的。课堂训练课堂训练1、选择不同的水平面作为参考平面，物体在某、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一位置的重力势能和某一过程中重力势能改变量量()A.都具有不同的数值都具有不同的数值 B.都具有相同的数值都具有相同的数值 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，后者具有相同的数值前者具有不同的数值，后者具有相同的数值 D 请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功将物体从一

10、定高度处飞出将物体从一定高度处飞出物体物体竖直竖直下落下落 从从 A A 到到 B BAhBh1h2WG=mgh =mg(h1h2)=mgh1mgh2 第一种情况：高度高度：参考平面参考平面正负含义正负含义相对性相对性高度差高度差：绝对性绝对性物体沿斜线运动物体沿斜线运动 从从 A A 到到 C CAChLh1h2WG=mgLcos =mgh =mg(h1h2)=mgh1mgh2第二种情况：物体物体沿曲线沿曲线运动运动 从从 A A 到到 C Ch1h2h3AChAh 1L LW1=mglcos1=mg h 1W=W1+W2+W3+W=mg h 1+mg h 2+mg h 3+=mg h=mg

11、h1mgh2第三种情况：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与物体运动的路径无关。即：即：WG =mgh例题例题沿沿着着高高度度相相同同、坡坡度度不不同同、粗粗糙糙程程度度也也不不同同的的斜斜面面向向上上将将同同一一物物体体拉拉到到顶顶端端，以以下下说说法法中中正正确确的的是是（）A A沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做功多沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做功多B B沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多CC沿坡度小，粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多沿坡度小，粗糙程度大的斜面上升克服重力做功

12、多D D上述几种情况克服重力做功一样多上述几种情况克服重力做功一样多D例例1：如图所示，设想你要从某座高楼的第：如图所示，设想你要从某座高楼的第10层层下到第下到第3层，你可以乘电梯下，也可以沿楼梯走下层，你可以乘电梯下，也可以沿楼梯走下两种方式下楼，重力对你做的功是否相等？两种方式下楼，重力对你做的功是否相等？课堂练习：课堂练习：答案：相等答案：相等重力做功与路径无关重力做功与路径无关 一质量为一质量为5kg5kg的小球从的小球从5m5m高处下落高处下落,碰撞地面碰撞地面后弹起后弹起,每次弹起的高度比下落高度低每次弹起的高度比下落高度低1m,1m,求求:小小球从下落到停在地面的过程中重力一共

13、做了多少球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功功?(g=9.8m/s2)解:小球下落高度为小球下落高度为5m5mJJ9 可见可见,重力做的功等于重力做的功等于“mgh”这个量的变化这个量的变化.在物理在物理学中，学中，“mghmgh”是一个由特殊意义的物理量是一个由特殊意义的物理量.就用这个就用这个物理量表示物体的重力势能。物理量表示物体的重力势能。hh2h1AB物体从物体从A落到落到B的过程中的过程中,重力做功重力做功重力做功与路径无关重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关只跟始末位置的高度差有关10我们把物理量我们把物理量mghmgh叫做物体的重力势能叫做物体的重力势能 物体的

14、重力势能等于它所受到的重力与所处高物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积度的乘积Ep=mgh说明：重力势能是标量说明：重力势能是标量 单位：焦耳，单位：焦耳，1J=1kgms-2m=1Nm 计算重力势能之前需要先选定计算重力势能之前需要先选定参考平面参考平面 在参考面下方在参考面下方的物体的高度是的物体的高度是负值负值，重力，重力势能也是势能也是负值负值。参考平面的选取是参考平面的选取是任意任意的的.在参考面上方在参考面上方的物体的高度是的物体的高度是正值正值，重力势，重力势能也是能也是正值正值；势能是势能是状态量状态量、标量标量+、表示表示大小大小17高度是相对的，所以重力势能也是

15、相对的高度是相对的，所以重力势能也是相对的重力势能的正负表示大小重力势能的正负表示大小重力势能重力势能：3J 5J重力势能重力势能：0J 5J重力势能重力势能：3J 5J例：例：如图，质量如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上的小球，从桌面以上h1=1.2m的的A点落到地面的点落到地面的B点，桌面高点，桌面高h2=0.8m请按要求填写下表请按要求填写下表(g=10m/s2)参考参考平面平面小球在小球在A点重点重力势能力势能小球在小球在B点重点重力势能力势能下落过程下落过程小球重力小球重力做功做功下落过程下落过程小球重力小球重力势能变化势能变化桌面桌面地面地面 6J10J-4J010J10J-1

16、0J-10Jh1h2AB 选取不同的参考平面选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同物体的重力势能的数值不同 对一个确定的过程，对一个确定的过程，W WG G和和EEP P与参考面的选择无关与参考面的选择无关20WG =mgh1-mgh2 =Ep1-Ep214重力做的功等于重力势能的减少量重力做的功等于重力势能的减少量 如果重力做如果重力做正功正功，重力势能，重力势能减少减少，减少的重力，减少的重力势能势能等于等于重力对物体做的重力对物体做的功功 如果重力做如果重力做负功负功，重力势能，重力势能增加增加，增加的重力，增加的重力势能势能等于等于物体物体克服克服重力做的重力做的功功即即 WG

17、=Ep 讨论讨论：重力势能为零的物体是不是就没有重重力势能为零的物体是不是就没有重 力势能力势能？重力做功与路径无关重力做功与路径无关 一质量为一质量为5kg5kg的小球从的小球从5m5m高处下落高处下落,碰撞地面碰撞地面后弹起后弹起,每次弹起的高度比下落高度低每次弹起的高度比下落高度低1m,1m,求求:小小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功功?(g=9.8m/s2)解:小球下落高度为小球下落高度为5m5mJJ15足球由位置1运动到位置2时，重力所做的功是多少？足球的重力势能增加了多少？足球由 位置2运动到位置3重力所做的功是多少？重力势能减

18、少了多少？足球由位置足球由位置1运动到位置运动到位置3，重力所做的功是多少？足，重力所做的功是多少？足球的重力势能变化了多少？球的重力势能变化了多少？做一做：质量为：质量为M的足球在地面的足球在地面1的位置被踢出后落到的位置被踢出后落到地面地面3的位置，在空中达到的最高点的位置，在空中达到的最高点2的高度为的高度为h。h123123 重力势能属于重力势能属于物体和地球组成的系统物体和地球组成的系统.平常所说的“物体”的重力势能，只是一种习惯简化的说法。1、选择不同的水平面作为参考平面，物体在某、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一位置的重力势能和某一

19、过程中重力势能改变量量()A.都具有不同的数值都具有不同的数值 B.都具有相同的数值都具有相同的数值 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，后者具有相同的数值前者具有不同的数值，后者具有相同的数值 D D2、起重机以、起重机以5m/s2的加速度将质量的加速度将质量为为1t的物体匀减速地沿竖直方向提的物体匀减速地沿竖直方向提升高度升高度10m，则起重机钢索的拉力，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？化了多少？3、关关于

20、于重重力力做做功功和和物物体体的的重重力力势势能能，下下列列说说法法正正确的是：确的是：A、当当重重力力对对物物体体做做正正功功时时，物物体体的的重重力力势势能能一一定减少；定减少；B、物物体体克克服服重重力力做做功功时时，物物体体的的重重力力势势能能一一定定增加；增加；C、地地球球上上的的物物体体的的重重力力势势能能都都只只有有一一个个唯唯一一确确定的值；定的值；D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。重力做功的多少与参考平面的选取无关。ABDABD4、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则：A、重力做功为50J；B、物体的重力势能一定增加了50J；C、物体的动能一定减少50J；D、重力

21、做了50J的负功。BDBD5、关于重力势能的几种理解，正确的是、关于重力势能的几种理解，正确的是A、重重力力势势能能等等于于零零的的物物体体，一一定定不不会会对对别别的的物物 体做功体做功B、相相 对对 于于 不不 同同 的的 参参 考考 平平 面面，物物 体体 具具 有有 不不 同同 数数 值值 的的 重重 力力 势势 能能，但但 这这 并并 不不 影影 响响 研研 究究 有有 关关 重重 力势能的问题力势能的问题C、在在 同同 一一 高高 度度 将将 物物 体体 不不 论论 向向 何何 方方 向向 抛抛 出出，只只 要要 抛抛 出出 时时 的的 初初 速速 度度 大大 小小 相相 同同，则

22、则 落落 地地 时时 减减 少的重力势能必相等少的重力势能必相等D、放在地面的物体，它的重力势能一定等于零、放在地面的物体，它的重力势能一定等于零 BCBC一、重力做功的特点：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。二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。表达式表达式 三、重力做功与重力势能变化的关系三、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正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加四、重力势能是相对的四、重力势能是相对的 ，正

23、负表示大小。，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零势能参考面。零势能参考面。题型题型1 对重力做功的理解与辨析对重力做功的理解与辨析例例1 沿着高度相同，坡度不同，粗糙沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是到顶端，下列说法正确的是()题型分类指导题型分类指导 A沿坡度小的斜面运沿坡度小的斜面运动时动时物体克服重力物体克服重力做功多做功多B沿坡度大，粗糙程度大的斜面运沿坡度大，粗糙程度大的斜面运动时动时物体克服重力做功多物体克服

24、重力做功多C沿坡度小，粗糙程度大的斜面运沿坡度小，粗糙程度大的斜面运动时动时物体克服重力做功多物体克服重力做功多D不管沿怎不管沿怎样样的斜面运的斜面运动动，物体克服重，物体克服重力做功相同，物体增加的重力力做功相同，物体增加的重力势势能也相同能也相同答案：答案：D1.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=1kgm.s-2.m=1N.m3.重力势能是标量，状态量。4.重力势能的变化 EP=mgh2-mgh1 Ep=mgh二.重力势能WG =mgh1-mgh2 =Ep1-Ep214三、重力做功与重力势能变化关系三、重力做功与重力势能变化关系重

25、力做的功等于重力势能的减少量重力做的功等于重力势能的减少量 如果重力做如果重力做正功正功，重力势能，重力势能减少减少，减少的重力势能，减少的重力势能等等于于重力对物体做的重力对物体做的功功 如果重力做如果重力做负功负功，重力势能，重力势能增加增加，增加的重力势能，增加的重力势能等等于于物体物体克服克服重力做的重力做的功功 WG =Ep 讨论讨论：重力势能为零的物体是不是就没有重力势能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计算重力势能之前需要先选定参考平面参考平面 在参考面下方在参考面下方的物体的高度是的物体的高度是负值负值，重力势能也是，重力势能也是负值负值。参考平

26、面的选取是参考平面的选取是任意任意的的.在参考面上方在参考面上方的物体的高度是的物体的高度是正值正值，重力势能也是，重力势能也是正值正值；势能是势能是状态量状态量、标量标量+、表示表示大小大小17四、重力势能的相对性四、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高度是相对的，所以重力势能也是相对的(1)以地面以地面为为零零势势面，面，计计算物体具有的重力算物体具有的重力势势能，并能，并计计算：物体由支架上下落到桌面上算：物体由支架上下落到桌面上的的过过程中重力程中重力势势能减少了多少？能减少了多少？(2)以桌面以桌面为为零零势势面，面，计计算物体具有的重力算物体具有的重力势势能，并能

27、，并计计算：物体由支架上下落到桌面上算：物体由支架上下落到桌面上的的过过程中重力程中重力势势能减少了多少？能减少了多少？答案：答案：(1)23.52 J7.84 J(2)7.84 J7.84 J 必须指出的是，必须指出的是，重力势能跟重力做功密切重力势能跟重力做功密切相关相关，而重力是而重力是地球与物体之间的地球与物体之间的相互作用力相互作用力。也就是说，倘若也就是说，倘若没有地球，就谈不上没有地球，就谈不上重力。所重力。所以，严格说来，重力势能是地球与物体所组成以，严格说来，重力势能是地球与物体所组成的这个物体的这个物体“系统系统”所共有的，而不是地球上所共有的，而不是地球上的物体单独具有的

28、。的物体单独具有的。重力势能属于重力势能属于物体和地球组成的系统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：例：如图，质量如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上的小球，从桌面以上h1=1.2m的的A点落到地面的点落到地面的B点，桌面高点，桌面高h2=0.8m请按要求填写下表请按要求填写下表(g=10m/s2)参考参考平面平面小球在小球在A点重点重力势能力势能小球在小球在B点重点重力势能力势能下落过程下落过程小球重力小球重力做功做功下落过程下落过程小球重力小球重力势能变化势能变化桌面桌面地面地面 6J10J-4J010J10J-10J-1

29、0Jh1h2AB 选取不同的参考平面选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同物体的重力势能的数值不同 对一个确定的过程，对一个确定的过程，W WG G和和E EP P与参考面的选择无关与参考面的选择无关20小 结一、重力做功的特点：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二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关 的能量。的能量。表达式表达式 三、重力做功与重力势能变化的关系三、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正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加重力做负

30、功，重力势能增加四、重力势能是相对的四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。，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零势能参考面。零势能参考面。五、势能是系统能。指系统所有。五、势能是系统能。指系统所有。要点要点4 关于绳子、链条及流体的重力势关于绳子、链条及流体的重力势能及其变化能及其变化1有质量的绳或铁链有质量的绳或铁链若绳被拉直，则重心在绳的中点，根据重若绳被拉直，则重心在绳的中点，根据重力势能的定义可直接求出绳的重力势能；若力势能的定义可直接求出绳的重力势能；若一部分绳在水平桌面，而另一部分悬空，则一部分绳在水平

31、桌面，而另一部分悬空，则要分段求出每一部分的重力势能，然后求出要分段求出每一部分的重力势能，然后求出代数和代数和题型题型3 与重心变化有关的重力做功问题与重心变化有关的重力做功问题例例3 在水平地面上在水平地面上铺铺n块砖块砖，每，每块砖块砖的的质质量均量均为为m，厚度均，厚度均为为h，如，如图图所示所示现现将将砖砖一一块块一一块块地地竖竖直叠放起来，直叠放起来，砖砖的重力的重力势势能增能增加多少？加多少？分析：分析：解答本题应把握以下三点：解答本题应把握以下三点：(1)把地面上的把地面上的n块砖和直立起来的块砖和直立起来的n块砖块砖分别看成一个整体分别看成一个整体(2)分析整体重心的变化分析

32、整体重心的变化(3)运用做功与势能变化的关系求解运用做功与势能变化的关系求解随堂巩固训练随堂巩固训练 答案：答案：D 2我国我国发发射的射的“神舟神舟”七号七号飞飞船在船在绕绕地球地球45圈后，于圈后，于2008年年9月月28日日胜胜利返航，在返利返航，在返回回舱舱拖着降落拖着降落伞伞下落下落过过程中，其重力做功和程中，其重力做功和重力重力势势能能变变化的情况化的情况为为()A重力做正功，重力重力做正功，重力势势能减小能减小B重力做正功，重力重力做正功，重力势势能增加能增加C重力做重力做负负功，重力功，重力势势能减小能减小D重力做重力做负负功，重力功，重力势势能增加能增加答案：A3关于重力关于

33、重力势势能，下列能，下列说说法中正确的是法中正确的是()A物体的位置一旦确定，它的重力物体的位置一旦确定，它的重力势势能能的大小也随之确定的大小也随之确定B物体与零物体与零势势面的距离越大，它的重力面的距离越大，它的重力势势能也越大能也越大C一个物体的重力一个物体的重力势势能从能从5 J变变化到化到3 J，重力，重力势势能能变变大了大了D重力重力势势能的减少量等于重力能的减少量等于重力对对物体做物体做的功的功答案：CD4如如图图所示，一条所示，一条铁链长为铁链长为2 m，质质量量为为10 kg，放在水平地面上，拿住一端提起，放在水平地面上，拿住一端提起铁铁链链直到直到铁链铁链全部离开地面的瞬全

34、部离开地面的瞬间间，物体克服，物体克服重力做功重力做功为为多少？物体的重力多少？物体的重力势势能能变变化了多化了多少？少？答案：答案：98 J增加增加98 J 变式训练变式训练2(2011南京高一检测南京高一检测)跳水运跳水运动动被称被称为为“空中芭蕾空中芭蕾”，极具，极具观赏观赏性性(如如图图)我我们们国家在跳水运国家在跳水运动动方面保持着很高的水平，方面保持着很高的水平，并且并且对对世界跳水运世界跳水运动动作出了独特的作出了独特的贡贡献我献我国国优优秀跳水运秀跳水运动员动员郭晶晶在跳台跳水郭晶晶在跳台跳水时时，跳，跳台的高度台的高度为为10 m，当她恰好到达最高位置，当她恰好到达最高位置时

35、时，重心离跳台的高度重心离跳台的高度约为约为2 m；当她下降到手触；当她下降到手触及水面及水面时时要伸直双臂做一个翻掌要伸直双臂做一个翻掌压压水花的水花的动动作，作，这时这时她的重心离水面大她的重心离水面大约约是是1 m入水之后，她的重心能下降到离水面入水之后，她的重心能下降到离水面约约2.5 m处处如果她的如果她的质质量量为为45 kg，以水面，以水面为为参考面，那么她在完成一次跳水的参考面，那么她在完成一次跳水的过过程中，程中，重力重力势势能最大能最大为为多少？最小多少？最小为为多少？多少？(g取取10 m/s2)分析：分析：解答本题应把握以下三点：解答本题应把握以下三点：(1)明确运动员

36、在最高点和最低点时重心的明确运动员在最高点和最低点时重心的位置位置(2)明确参考面为水面明确参考面为水面(3)应用重力势能公式应用重力势能公式Epmgh求解求解答案：答案：5.4103 J 1.125103 J讨论：下图中物体运动时，重力做什么功？物体的重力势能发生怎样的变化？根据分析，你能确定重力做功与重力势能变化有什么关系吗？重力做功与重力势能的关系重力做功与重力势能的关系A、重力做正功,重力势能减少WG0，EP1EP2。重力势能减少的数量等于重力所做的功。B、重力做负功,重力势能增加WG0，EP1EP2。重力势能增加的数量等于物体克服重力所做的功。1、重力做功与重力势能变化的关系14 重

37、力做多少正功重力势能减少多少;重力做多少负功重力势能增加多少。WG=EP请大家计算：课桌上质量为m的物体，它的重力势能多大呢？h 是相对哪个参考平面呢?高度是相对的，势能也是相对的计算要先选定参考平面 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，通常选择地面或最低点为参考平面.参考平面的重力势能为零 在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；势能是标量+、表示大小15重力势能有相对性（高度具有相对性）2、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)参考参考平面平面小球

38、在小球在A点重点重力势能力势能小球在小球在B点重点重力势能力势能下落过程下落过程小球重力小球重力做功做功下落过程下落过程小球重力小球重力势能变化势能变化桌面桌面地面地面6J10J-4J0h1h2AB选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同1716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)参考参考平面平面小球在小球在A点重点重力势能力势能小球在小球在B点重点重力势能力势能下落过程下落过程小球重力小球重力做功做功下落过程下落过程小球重力小球重力势能变化势能变化桌面桌面地面地面6J10J-4J010J10

39、J减少10J减少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18重力势能的变化是绝对的（高度变化有绝对性）3、重力做功，物体重力势能变化；如果没有重力，还有重力势能吗？说明：1、重力是地球与物体之间的相互作用力，严格地说，重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，而不是说物体具有重力势能。2、势能是物体系由于其中各物体之间或物体内各部分存在相互作用而具有的能是由各物体的相对位置决定的，所以势能也叫位能。例如：我们以后会学到的分子力与分子势能，电场力与电势能。它们都是系统共有的，都具有类似的功能规律。204、势能是系统所共有的。

40、小 结一、重力做功的特点：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二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关 的能量。的能量。表达式表达式 三、重力做功与重力势能变化的关系三、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正功，重力势能减少 重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加四、重力势能是相对的四、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。，正负表示大小。重力势能的变化是绝对的。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零势能参考一般不加说明

41、是以地面或题目中的最低点所在的平面作为零势能参考面。面。五、势能是系统所共有的。五、势能是系统所共有的。WG=EP291、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值；D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。重力做功的多少与参考平面的选取无关。ABD2、物体在运动

42、过程中，克服重力做功为50J，则：A、重力做功为50J；B、物体的重力势能一定增加了50J；C、物体的动能一定减少50J；D、重力做了50J的负功。BD303、关于重力势能的几种理解，正确的是A、重 力 势 能 等 于 零 的 物 体，一 定 不 会 对 别 的 物 体做功B、相 对 于 不 同 的 参 考 平 面，物 体 具 有 不 同 数 值 的 重 力 势 能，但 这 并 不 影 响 研 究 有 关 重 力势能的问题C、在 同 一 高 度 将 物 体 不 论 向 何 方 向 抛 出，只 要 抛 出 时 的 初 速 度 大 小 相 同，则 落 地 时 减 少的重力势能必相等D、放在地面的物

43、体，它的重力势能一定等于零 BC31h1234、如图，质量为m的足球在地面1位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h。1、足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？足球克服重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？2、足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？足球的重力势能减少了多少？3、足球由位置1运动到位置3时，重力做了多少功？足球的重力势能变化了多少？32课后探究：v研究物体从某一高处自由下落后，插入沙土过程中受到的平均阻力。方法：让物体A从一定高度处自由落下，并插入沙土中；量出A下落的高度H和进入沙土的深度h(h为物体的长度与物体进入沙土后露出地面部分的高度之差)。AF=?思考：物体下落时重力势能的减少与物体克服阻力做功有怎样的关系？33