8.2重力勢(shì)能+課件【高效課堂精研】高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

復(fù)習(xí)回顧功W=Flcosα力對(duì)物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角余弦這三者的乘積1.公式：3.標(biāo)矢性：標(biāo)量，但有正負(fù)之分.

2.公式適用條件：恒力做功

4.總功：W總=W1＋W2+……+WnW總=F合lcosα

求解導(dǎo)學(xué)案中幾種情況下，物體從A到C重力做的功，并總結(jié)重力做功的特點(diǎn)。物體豎直下落

從A到BAmhBWG=mgh

一、重力做的功物體沿斜線運(yùn)動(dòng)

從A到CAChθL

WG=mgLcosθ=mgh

一、重力做的功物體沿曲線運(yùn)動(dòng)

從A到CΔh1Δh2Δh3AChA△h1θLW1=mglcosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……W=mg△h1+mg△h2

+mg△h3

+……

=mg（△h1+△h2

+△h3

……)=mgh

重力做功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置（高度差）有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。即：WG=mgh一、重力做的功

【例1】沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一個(gè)物體到頂端，下列說法中正確的是A.沿坡度小，長(zhǎng)度大的斜面上升克服重力做的功多B.沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多

C.沿坡度長(zhǎng)，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多

D.以上幾種情況下克服重力所做的功一樣多D

【例2】一質(zhì)量為2kg的小球從5m高處下落,碰撞地面后彈起,每次彈起的高度比下落高度低1m,求:小球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少功?(g=9.8m/s2)解:

重力做功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置（高度差）有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。即：WG=±m(xù)gh一、重力做的功物體豎直下落

從A到BAhBh1h2WG=mgh=mg(h1－h(huán)2)

=mgh1－mgh2

物體沿斜線運(yùn)動(dòng)

從A到CAChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1－h(huán)2)

=mgh1－mgh2物體沿曲線運(yùn)動(dòng)

從A到CA△h1θLW1=mglcosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……W=mg△h1+mg△h2

+mg△h3

+……

=mg（△h1+△h2

+△h3

……)=mgh

=mgh1－mgh2Δh1Δh2Δh3AChh1h2=mg（h1－h(huán)2）表明：重力所做功等于物體的重力跟起點(diǎn)高度的乘積mgh1與物體的重力跟終點(diǎn)高度的乘積mgh2兩者之差。WG=mgh1-mgh2

可見,重力做的功等于“mgh”這個(gè)量的變化.在物理學(xué)中，“mgh”是一個(gè)有特殊意義的物理量.這個(gè)物理量就是表示物體的重力勢(shì)能。1.定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。2.表達(dá)式：3.單位：國(guó)際單位制中，焦耳(J)。1J=1kg．m.s-2.m=1N.m4.重力勢(shì)能是標(biāo)量，狀態(tài)量。

Ep=mgh二.重力勢(shì)能【例3】

如圖，質(zhì)量2kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．則小球在A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能．(g=10m/s2)h1h2AB

選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同計(jì)算重力勢(shì)能之前需要先選定參考平面三、重力勢(shì)能的相對(duì)性高度是相對(duì)的，所以重力勢(shì)能也是相對(duì)的【例4】

如圖，質(zhì)量2kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．則小球經(jīng)過桌面時(shí)的重力勢(shì)能．(g=10m/s2)h1h2AB

-24J16J0參考平面桌面地面A點(diǎn)重力勢(shì)能計(jì)算重力勢(shì)能之前需要先選定參考平面物體在參考平面下方，重力勢(shì)能為負(fù)值。重力勢(shì)能是狀態(tài)量、標(biāo)量，+、–表示大?。?、重力勢(shì)能的相對(duì)性高度是相對(duì)的，所以重力勢(shì)能也是相對(duì)的物體在參考平面上方，重力勢(shì)能為正值；比較-24J與16J的大小關(guān)系？即：EP=±m(xù)gh

必須指出的是，重力勢(shì)能跟重力做功密切相關(guān)，而重力是地球與物體之間的相互作用力。也就是說，倘若沒有地球，就談不上重力。所以，嚴(yán)格說來，重力勢(shì)能是地球與物體所組成的這個(gè)物體“系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上的物體單獨(dú)具有的。

重力勢(shì)能屬于物體和地球組成的系統(tǒng).四、重力勢(shì)能的系統(tǒng)性

平常所說的“物體”的重力勢(shì)能，只是一種習(xí)慣簡(jiǎn)化的說法。WG

=mgh=mg(h1-h2

)=mgh1-mgh2五、重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能等于重力對(duì)物體做的功；重力做負(fù)功時(shí)，重力勢(shì)能增加，增加的重力勢(shì)能等于物體克服重力做的功.即WG=－ΔEp重力勢(shì)能的變化量：ΔEp=Ep2–Ep1

=Ep1-Ep2=-ΔEp【例5】如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請(qǐng)按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢(shì)能變化桌面地面

6J10J-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同

對(duì)一個(gè)確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇無(wú)關(guān)

【鞏固訓(xùn)練】1.選擇不同的水平面作為參考平面，物體在某一位置的重力勢(shì)能和某一過程中重力勢(shì)能改變量

A.都具有不同的數(shù)值

B.都具有相同的數(shù)值

C.前者具有相同的數(shù)值，后者具有不同的數(shù)值

D.前者具有不同的數(shù)值，后者具有相同的數(shù)值

D

【鞏固訓(xùn)練】2.塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從距地面高為h1=10m的高度勻速運(yùn)到高為h2=3m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢(shì)能如何變化？若物體加速或減速下降呢？(g=10m/s-2)解：重力做功為：

WG=mg(h1-h2)=14000JWG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J重力勢(shì)能減少了14000J重力做正功重力勢(shì)能減少

【鞏固訓(xùn)練】3.起重機(jī)以5m/s2的加速度將質(zhì)量為1t的物體勻減速地沿豎直方向提升高度10m，則起重機(jī)鋼索的拉力對(duì)物體做的功為多少？物體克服重力做功為多少？物體的重力勢(shì)能變化了多少？解：對(duì)物體上升過程應(yīng)用牛頓第二定律

mg-F=maF=5×103NWF=Fh=5×104JWG克=mgh=1×105J重力勢(shì)能增加了1×105J小結(jié)一、重力做功的特點(diǎn)：與路徑無(wú)關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)二、重力勢(shì)能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。三、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：重力做的功等于重力勢(shì)能減少WG=mgh1－mgh2

重力做負(fù)功時(shí)，重力勢(shì)能增加四、重力勢(shì)能是相對(duì)的，正負(fù)表示大小。一般不加說明是以地面或題目中的最低點(diǎn)所在的平面作為參考平面。五、勢(shì)能是系統(tǒng)能。指系統(tǒng)所有。WG=mgh高度差

Ep=mgh同學(xué)們?cè)僖姡≈x謝指導(dǎo)1.彈性勢(shì)能的定義

發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用而具有的勢(shì)能2.彈性勢(shì)能的表達(dá)式可能與哪幾個(gè)物理量有關(guān)？猜想(1)彈簧的長(zhǎng)度（形變量）(2)勁度系數(shù)彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能類比：彈力做功是彈性勢(shì)能變化的量度！3.彈性