重力勢能+高一下學期物理人教版（2019）必修二

宣講人：某某某時間：20XX.XX第2節(jié)

重力勢能第八章

機械能守恒定律新課導入想一想：這兩張圖在警示什么內容？為什么小小的東西也會對人造成傷害？重力勢能及相關因素

2021年4月8日，舍某、馬某在兵團第12師三坪農場某小區(qū)12樓居住，為圖方便，將水壺、蘆薈葉等物品多次從窗戶拋出。其中，拋出的蘆薈葉砸中路人劉某腿部。法院判決舍某有期徒刑七個月，緩刑一年，并處罰金人民幣2000元。馬某有期徒刑六個月，緩刑一年，并處罰金人民幣1000元。新聞報道中的人被墜落的蘆薈葉砸傷，為什么蘆薈葉也會對人造成傷害？重力勢能及相關因素由這些事例，結合初中所學知識，說說重力勢能的大小與什么因素有關？高處的物體具有重力勢能。物體的重力越大，位置越高。它具有的重力勢能就越大。倡導文明行為拒絕高空拋物共建和諧社會。物體如果處在一定高度時，就具有了一定的能量。而當它從所處的的高處落下時，這些能量就會以做功的方式釋放出來。在初中我們已經學過：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能,它的大小與哪些因素有關呢？那么重力勢能的大小如何定量表示呢?本節(jié)課我們就來學習這個問題。知識點一：重力做的功請同學們分別計算以下三種情況重力所做的功第一種情況重力做的功：WG＝mgh第二種情況重力做的功：WG＝mglcosθ＝mgh第三種情況這種情況應該怎么計算？我們把整個路徑分成許多段很短的間隔，經過的路程分別為AA1,A1A2,A2A3…，由于每一段都很小，因而都可以近似的看作一段傾斜的直線。設每段高度差分別是△h1,△h2，△h3，…，則物體通過每段時重力做的功分別是mg△h1,mg△h2,mg△h3，…物體通過整個路徑時重力做的功，等于重力在每小段上做的功的代數(shù)和，即三種情形重力做的功均為WG＝mgh=mgh1－mgh2分析表明，物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關，而跟物體運動的路徑無關。功等于物體所受的重力跟起點高度的乘積mgh1與跟終點高度的乘積mgh2兩者之差。

可見,重力做的功等于“mgh”這個量的變化。在物理學中,“mgh”是一個由特殊意義的物理量，就用這個物理量表示物體的？。做功與能量變化緊密相關功是能量轉化的量度知識點二：重力勢能1.概念：物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。3.國際單位：焦耳(J)1kg·m/s2·m=1N·m=1J2.大?。篍p=mgh4.重力勢能是標量，狀態(tài)量。知識點三：重力做的功與重力勢能變化的關系WG＝mgh=mgh1－mgh2＝EP初－EP末=－△Ep1.當物體由高處向低處運動時：重力做正功，即WG＞０，EP初＞EP末

重力勢能減小，且減少的重力勢能等于重力做的正功。2.當物體由低處向高處運動時：重力做負功，即WG＜０，EP初＜EP末

重力勢能增大,且增加的重力勢能等于物體克服重力所做的功。重力做功對應著重力勢能的變化WG＝mgh=mgh1－mgh2＝EP初－EP末=－△Ep知識點四：重力勢能的相對性高度h是相對于誰的呢？重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這個水平面叫參考平面。1.參考平面：人為選定的高度定為零水平面。說明：（1）在參考平面上，物體的重力勢能為零(又稱零勢能面)。（2）重力勢能具有相對性，計算時必須事先選定（3）參考平面的選取是任意的，視問題處理方便為原則；

通常選擇地面或最低點為參考平面。

2.重力勢能是標量，但有正負，且正負表示大小。說明：（1）若物體在參考面，h=0故Ep=0（2）若物體在參考面上方，則h＞0為正值，Ep也是正值；（3）若物體在參考面下方，則h＜0為負值，Ep也是負值；舉例：同一物體的重力勢能Ep1=2J，Ep2=-3J，則有Ep2<Ep1.5.如圖，質量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點落到地面的B點，桌面高h2=0.8m.關于小球的重力勢能，請按要求填寫下表.(g=10m/s2)參考平面在A點在B點下落過程重力做功重力勢能變化桌面地面6J10J─4J010J10J減少10J減少10Jh1h2AB選擇不同的參考平面，物體的重力勢能不同.相對性重力做功和重力勢能的變化與參考平面的選擇無關.絕對性知識點五：重力勢能的系統(tǒng)性那么重力勢能是誰具有的呢?物體重力勢能與重力做功密切相關，而重力是地球與物體間的相互作用力，若離開了地球或物體，就談不上重力，所以，重力勢能是物體與地球所組成的“系統(tǒng)”所共有的。平常只說物體具有的重力勢能，是一種簡化的說法。思考與討論

物體與地球組成的系統(tǒng)使物體受到重力，而具有重力勢能。那么物體與彈簧組成的系統(tǒng)使物體受到彈力，物體也會具有一定的能量。

請同學們思考：彈性勢能與什么有關？

【提示】彈性形變才具有彈性勢能，發(fā)生形變的物體不一定具有彈性勢能。思考與討論Fl

彈簧在拉力F的作用下緩慢移動了l的距離(在彈性限度內），求彈力做的功。

思考與討論FlW＝F1ΔL1＋F2ΔL2＋F3ΔL3＋F4ΔL4＋F5ΔL5如何求變力做的功？我們可以把彈簧拉伸的過程分成很多小段在各個小段上，彈力可近似認為是不變的F1、F2、F3…

微分思想ΔL1ΔL2ΔL3ΔL5ΔL4F彈思考與討論FlF0lΔl1Δl2Δl3Δl5Δl4F2F3F4F5F1F=

kl拉力所做的功等于圖線與橫軸所圍的面積W＝

kl

212彈性勢能2.公式：

1.定義：發(fā)生彈性形變的物體提供的能量。3.性質：①相對性：彈簧處于原長時為零勢能點。②系統(tǒng)性：彈性勢能是整個系統(tǒng)所具有的。彈性勢能v04.彈力做功與彈性勢能變化的關系：

小球以初速度v0沿光滑平面運動，與固定彈簧接觸后壓縮彈簧,至最短處后又被反向彈回。（1）壓縮彈簧過程中：（2）彈簧恢復原長過程中：彈力做負功，彈性勢能增大。彈力做正功，彈性勢能減小。vFvF

彈性勢能1.重力做功的特點：與路徑無關，只與起點和終點的豎直高度差有關2.地球上的物體具有的與它高度有關的能量。3.重力做功與重力勢能變化的關系：重力做正功，重力勢能減少；重力做負功，重力勢能增加。關系式：WG=EP初

-

EP末4.重力勢能是相對的,正負表示大小,重力勢能的變化是絕對的。5.重力勢能是地球與物體組成“系統(tǒng)”所共有的。

重力勢能1