第七章机械能守恒定律第4节重力势能班级学号姓名成绩【课程学习目标】(1)理解重力势能的概念,会用重力势能的定义计算。(2)理解重力势能的变化与重力做功的关系,知道重力做功与路径无关。(3)知道重力势能的相对性和系统性。重点:重力势能的概念及重力做功与重力势能改变的关系难点:重力势能的系统性和相对性【课堂导学】1.知识点复习(1)在本章第一节中,势能的定义:。(2)力对物体做功的表达式,式中可以看出做功的两个要素:和2.重力做功认真阅读教材63-64页内容,计算在下列三种情况中,重力对物体做的功:(1)如图a,有一个质量为m的物体,从高度为h1的位置,竖直向下运动到高度是h2的位置,这个过程中重力做的功是WG==(2)如图b,质量为m的同一个物体沿倾斜直线运动的距离是l,高度由h1下降为h2。在这一过程中,重力做的功是WG===在上面两种情况中,尽管物体运动的路径,但是高度的变化是,而且重力做的功也。(3)质量为m的物体沿任一路径由高度是h1的起点A,运动到高度为h2的B点,如图C,重力做的总功等于,即WG===综合分析a,b,c三个图中的过程中重力做功的情况,可以得出,物体运动时,重力对物体做的功等于只跟它的和的位置有关,而跟物体的无关3.重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的能量。3
(2)大小:物体的重力势能等于它所受与所处的乘积,表达式为,势能是标量,+、-表示。单位:1J==4.重力做功与重力势能变化的关系(1)表达式:(2)两种情况:①当物体从高处运动到低处时,重力做,重力势能,即WG0,EP1EP2②当物体从低处运动到高处时,重力做,重力势能,即WG0,EP1EP25.重力势能的相对性和系统性(1)相对性:重力势能总是相对选定的而言,在上方,重力势能为在下方,重力势能为注意:在有关的问题中,有确定意义的是重力势能的差值,这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同。(2)系统性:重力势能是与组成的系统共有的。ⅠⅡAB【典例分析】1、若小球沿不同的山坡Ⅰ和Ⅱ从A滑到B,如图所示,则重力所做的功为()A.沿山坡Ⅰ重力做功大B.沿山坡Ⅱ重力做功大C.沿山坡Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大D.条件不足,不能判断2、关于重力势能的说法正确的有()A.重力势能只由重物决定B.重力势能不能有负值C.重力势能是相对的D.重力做功时重力势能一定增加Hh3、如图,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h。若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()A.mgh减少mg(H-h)B.mgh增加mg(H+h)C.-mgh增加mg(H-h)D.-mgh减少mg(H+h)4、在足球场上,一个运动员将质量为m的足球踢出,足球踢出后,在空中的运动轨迹如图所示,(重力加速度为g)请回答下列问题:(1)从a到b,足球的重力做了多少功?足球的重力势能如何变化,变化了多少?(2)从b到c,足球的重力做了多少功?足球的重力势能如何变化,变化了多少?(3)从a到c,足球的重力做了多少功?足球的重力势能如何变化,变化了多少?habc3
参考答案1.知识点复习(1)相互作用的物体凭借其位置而具有的能量(2),力,力方向的位移2.重力做功(1)(2)不同,相同,相同(3)重力在每一小段上所做功的代数和,mgh,起点,终点,路径3.重力势能(1)重力,高度,,大小(2)4.重力做功与重力势能变化的关系(1)(2)正功,减少,>,>负功,增加,