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(共27张PPT)
第七章 机械能守恒定律
第4节 重力势能
一、教学目标
物理观念 理解重力势能的概念，知道重力做功的特点，与重力势能变化的关系、重力势能的相对性
科学思维 经历重力势能概念的建立过程，了解“势”的含义，理解重力势能的定义及表达式，会用表达式进行计算。
科学态度与责任 了解实际生活中的重力做功现象，通过对比形成严肃认真的科学态度。
二、重力势能
1、定义：物体由于被举高（处于一定高度）而具有的能量
2、影响因素：质量和高度
（质量越大，高度越高，重力势能越大）
定性
定量
大小怎么计算？
重力势能减少
重力做功
重力势能增加
重力做功
重力势能不变
重力不做功
探究重力势能与重力做功的关系
B
B
A
A
A
重力势能的变化与重力做功有密切关系
三、重力做功
讨论与交流：
1、重力做的功分别是多少？ 2、请总结重力做功的特点？
A
B
A
A
B
B
物体竖直下落 从 A 到 B
A
h
B
h1
h2
WG=mgh
=mg(h1－h2)
=mgh1－mgh2
G
物体沿斜线运动 从 A 到 B
A
B
h
θ
L
h1
h2
WG=mgLcos θ
=mgh
=mg(h1－h2)
=mgh1－mgh2
G
物体沿曲线运动
Δh1
Δh2
Δh3
A
B
h
A
△h 1
θ1
l
W1=mglcosθ1 = mg△h 1
W=W1+W2+W3+ ……
W=mg △h 1+ mg △h 2 + mg △h 3 +……
=mg （△h 1+ △h 2 + △h 3 ……)
=mg h
=mgh1－mgh2
h1
h2
化曲为直——微元法
分解法
A
B
mg
甲
h
A
B
θ
mg
乙
B
A
丙
起 点
终 点
重力做功特点
重力对物体做功与路径无关，只与它的起点和终点的位置有关。
1、如图所示，设想你要从某座高楼的第10层下到第3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？
答案：相等
练习
重力势能
即 Ep = mgh
1、重力势能 ( Ep ): 等于它所受到的重力与所处高 度的乘积.
2、重力势能是标量，只有大小，没有方向
3、单位：焦耳（J）
三、重力势能
4、重力做功与重力势能的关系
重力做功的表达式为：
表示物体在初位置的重力势能
表示物体在末位置的重力势能
末态的重力势能
初态的重力势能
重力势能的变化量
2、塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？(g=10m/s-2)
解：重力做正功为：
WG=mg(h1-h2)=14000J
重力势能减少
Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J
重力做了14000J的正功，重力势能减少14000J的能量；
练习
5、重力做功与重力势能的关系
小结：重力做了_______功（正功/负功）
=改变（减少/增加）了_________重力势能
①如果重力做正功(WG>0 )，重力势能减少( )
②如果重力做负功(WG<0) ，重力势能增加( )
练习
四、重力势能的相对性
1、高度的相对性
潘长江 与 球星韩德君
高度具有相对性
确定“0”，才能确定其他高度
参考平面
17
　珠穆朗玛峰峰海拔高度8844.43米。
死海的海拔高度- 415米
以海平面为参考平面（0m）
问题：哪个更高呢？
在参考面上方，高度和重力势能均为正值；
下方，均为负值，且正负表示大小， 2J>-3J
（1）参考平面：高度取为0的水平面也称零势能面
2、重力势能的相对性
3、重力势能的系统性
重力是地球与物体之间的相互作用力，即没有地球，就没有重力，因此重力势能是地球与物体所组成的物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的，离开了地球，就没有重力势能。任何形式的势能（分子势能等）也具有相同的原理
例1、如图，质量m = 1kg的小球，从桌面上方高h1 = 1.2m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度h2 = 0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s )
参考面 小球在A处的重力势能 小球在B处的重力势能 整个过程中重力做功 整个过程中重力势能的变化
桌 面
地 面
h1
h2
A
B
（3）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，重力做功和重力势能变化与参考面的选择无关。
12J
- 8J
20J
减少20J
20J
0
20J
减少20J
五、绳子、链条类的重力势能
练习
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：物体由于被举高而具有的能量。
表达式
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
重力做负功，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零势能参考面。
五、拓展：绳子、链条的重力势能
总结
感谢观赏！

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