2重力勢能[學習目標]1.知道重力做功的特點(重點)。2.理解重力勢能及重力做功與重力勢能變化的關系(重難點)。3.知道重力勢能具有相對性，知道重力勢能是物體和地球組成的“系統(tǒng)”所共有的(重點)。4.理解彈性勢能，知道影響彈性勢能大小的相關因素。一、重力做的功如圖所示，一個質(zhì)量為m的物體，從高度為h1的位置A分別按下列三種方式運動到高度為h2的位置B，在這個過程中，思考并討論以下問題(重力加速度為g)：(1)求出圖甲情形中重力做的功；(2)求出圖乙情形中重力做的功；(3)求出圖丙情形中重力做的功；(4)重力做功有什么特點？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．重力所做的功WG＝________，Δh指初位置與末位置的高度差。2．重力做功的特點：物體運動時，重力對它做的功只跟它的____________________有關，而跟物體運動的路徑無關。3．物體下降時重力________(選填“做正”“做負”或“不做”)功；物體上升時重力________(選填“做正”“做負”或“不做”)功。4．重力做功的特點可推廣到任一恒力做功，即恒力做功的特點是：與具體路徑無關，恒力做的功等于力與在力的方向上的位移大小的乘積，跟初、末位置有關。(1)物體運動時，它的起點越高，重力對它做的功就越多。()(2)質(zhì)量越大，重力做功越多。()(3)物體所處的高度只要發(fā)生變化，其重力一定做功。()(4)重力做功多少取決于物體的重力和它通過的路程。()(5)重力做功與物體受到的其他力無關。()例1某游客領著孩子游泰山時，孩子不小心將手中質(zhì)量為m的皮球滑落，球從A點滾到了山腳下的B點，高度標記如圖所示，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．從A到B的曲線軌跡長度不知道，無法求出此過程重力做的功B．從A到B過程中阻力大小不知道，無法求出此過程重力做的功C．從A到B重力做功mg(H＋h)D．從A到B重力做功mgH二、重力勢能如圖所示，水平桌面距地面的高度為0.8m，一物體(可看成質(zhì)點)質(zhì)量為2kg，放在桌面上方0.4m的支架上，則：(g取10m/s2)(1)以桌面為參考平面，計算物體具有的重力勢能，并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能的減少量；(2)以地面為參考平面，計算物體具有的重力勢能，并計算物體由支架下落到地面過程中重力勢能的減少量；(3)比較以上計算結果，說明什么問題？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．(1)重力做功與路徑無關，總有WG＝mgh1－mgh2。可見mgh這個量有特殊意義，我們把它叫作物體的________。(2)重力勢能Ep＝mgh具有________，與參考平面的選取有關，其中h是____________的高度。(3)重力勢能是________量，但有正負，正負表示重力勢能的________。當物體在參考平面下方h處，重力勢能Ep＝________。(4)重力勢能的差值ΔEp與參考平面的選取________，它的差值是絕對的。(5)重力勢能具有________，重力勢能是物體和________共有的。2．重力做功與重力勢能變化的關系WG＝____________＝－ΔEp(1)當物體由高處運動到低處時，重力做________功，重力勢能________，重力勢能的減少量等于重力所做的功。(2)當物體由低處運動到高處時，重力做________功(物體克服重力做功)，重力勢能________，重力勢能的增加量等于物體克服重力所做的功。重力勢能Ep＝mgh中的“h”與重力做功W＝mgΔh中的“Δh”相同嗎？若不同，有何區(qū)別？________________________________________________________________________________________________________________________________________________(1)在參考平面相同時，同一物體在不同高度時，重力勢能不同。()(2)重力做功與路徑無關，但重力勢能的變化與路徑有關。()(3)重力勢能Ep1＝10J，Ep2＝－10J，則Ep1與Ep2方向相反。()(4)重力做功WG＝－20J，則物體的重力勢能減小20J。()(5)同一物體的重力勢能Ep1＝2J，Ep2＝－3J，則Ep1>Ep2。()例2(2022·淄博市高一期末)質(zhì)量為m＝1kg的小球，從離桌面H＝1.5m高的A處由靜止下落，桌面離地面B處高度為h＝0.5m，如圖所示。若以桌面為參考平面，重力加速度g＝10m/s2，下列說法正確的是()A．小球在A點的重力勢能為20JB．小球在B點的重力勢能為5JC．由A處下落至B處過程中重力勢能減少量為20JD．若以地面為參考平面，由A處下落至B處過程中重力勢能減少量為15J例3如圖所示，質(zhì)量均勻的鏈條放在光滑的水平桌面上，鏈條全長為l，質(zhì)量為m，有eq\f(1,4)的長度懸于桌面下。鏈條由靜止開始下滑，設桌面的高度大于l，則從鏈條開始下滑到剛離開桌面的過程中重力勢能改變了多少？重力做功多少？(重力加速度大小為g)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________三、彈性勢能如圖所示，物體與水平輕質(zhì)彈簧相連，物體在O點時彈簧處于原長，把物體向右拉到A處由靜止釋放，物體會由A向A′運動，A、A′關于O點對稱，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則：(1)物體由A向O運動的過程中，彈力做什么功？彈性勢能如何變化？(2)物體由O向A′運動的過程中，彈力做什么功？彈性勢能如何變化？(3)在A、A′處彈性勢能有什么關系？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．定義：發(fā)生________形變的物體的各部分之間，由于有________的相互作用而具有的勢能，叫彈性勢能。2．影響彈性勢能的因素(1)彈性勢能跟形變大小有關：同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，形變越大，彈簧的彈性勢能就________。(2)彈簧的彈性勢能跟彈簧的勁度系數(shù)有關：在彈性限度內(nèi)，不同的彈簧發(fā)生同樣大小的形變，勁度系數(shù)________，彈簧的彈性勢能越大。3．對彈性勢能的理解(1)系統(tǒng)性：彈性勢能是發(fā)生彈性形變的物體上所有質(zhì)點因相對位置改變而具有的能量，因此彈性勢能具有系統(tǒng)性。(2)相對性：彈性勢能的大小與選定的彈性勢能為零的位置有關，對于彈簧，一般規(guī)定彈簧處于原長時的彈性勢能為零。4．彈性勢能與彈力做功的關系：彈性勢能的變化只與彈力做功有關，彈力做負功，彈性勢能增大，反之則減小。例4(多選)(2022·十堰市高一期末)如圖所示，一輕彈簧一端固定于O點，另