1、7.4重力勢(shì)能學(xué)習(xí)目標(biāo)1知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)的特點(diǎn)理解重力勢(shì)能的概念2理解重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系3知道重力勢(shì)能具有相對(duì)性，知道重力勢(shì)能是物體和地球系統(tǒng)所共有的學(xué)習(xí)疑問(wèn)學(xué)習(xí)建議【預(yù)學(xué)能掌握的內(nèi)容】 一、重力的功1特點(diǎn)只跟物體運(yùn)動(dòng)的_ _和_ _的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的_ _無(wú)關(guān)2表達(dá)式WG_ _mg(h1h2)，其中h1、h2分別表示物體起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度二、重力勢(shì)能1定義：物體由于_ _而具有的能量叫做重力勢(shì)能2大?。何矬w的重力勢(shì)能等于它所受_ _與所處_ _的乘積，表達(dá)式為Ep_ _.3單位：_ _.4重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系表達(dá)式：WG_Ep.三、重力勢(shì)能的性質(zhì)1相對(duì)性：重力勢(shì)

2、能總是相對(duì)選定的_ _而言的(該平面常稱為_ _)2標(biāo)矢性：重力勢(shì)能為_ _量，其正負(fù)表示重力勢(shì)能的大小物體在參考平面上方時(shí)，重力勢(shì)能為_ _值；在參考平面下方時(shí)，重力勢(shì)能為_ _值3系統(tǒng)性：重力勢(shì)能是_ _與物體所組成的_ _共有的 【合作探究一】重力做功問(wèn)題1、設(shè)質(zhì)量為m的物體，從高度是的位置，豎直向下運(yùn)動(dòng)到高度是的位置，這個(gè)過(guò)程中重力做功？ 類型1中WG 類型2中WG= 問(wèn)題2、類型3重力做的功如何求?(提示：用微元法) 思考：在第三種情況下重力做的功和前兩種情況中重力做的功是否相等？你可以得到什么樣的結(jié)論?重力做功的表達(dá)式是什么? 【歸納總結(jié)】一、重力的功1特點(diǎn)：只跟物體運(yùn)動(dòng)的_ _和

3、_ _的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的_ _無(wú)關(guān)2表達(dá)式：WG_ _mg(h1h2)，其中h1、h2分別表示物體起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度【典題探究】例題1：在排球比賽中，某運(yùn)動(dòng)員用400 N的力把質(zhì)量為300 g的排球從28 m的高度扣向?qū)Ψ降膱?chǎng)地內(nèi)在球被扣到落地的過(guò)程中，重力對(duì)他所做的功是多少? (g取10ms2) 【合作探究二】重力勢(shì)能 (認(rèn)真閱讀教材65頁(yè)“重力勢(shì)能”一段，回答下面幾個(gè)問(wèn)題)問(wèn)題1：物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量. 特殊意義在于什么？問(wèn)題2：怎樣定義物體的重力勢(shì)能?問(wèn)題3：重力勢(shì)能的表達(dá)式是什么? 重力勢(shì)能中的“h”和重力做功表達(dá)式中的“h

4、”含義一樣嗎？問(wèn)題4：重力勢(shì)能是矢量還是標(biāo)量?重力勢(shì)能的單位是什么?符號(hào)是什么?問(wèn)題5：如圖所示，質(zhì)量為m的物體自高度為h1的A處下落至高度為h2的B處，求此過(guò)程中重力做的功和重力勢(shì)能的變化量，并分析重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系是什么?. 【歸納總結(jié)】二、重力勢(shì)能1定義：物體由于_ _而具有的能量叫做重力勢(shì)能2大?。何矬w的重力勢(shì)能等于它所受_ _與所處_ _的乘積，表達(dá)式為Ep_ _.3單位：_ _.符號(hào)： 4重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系（1）表達(dá)式：WG_Ep.（2）當(dāng)物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力做 功，物體重力勢(shì)能 ，也就是WG0，Ep1Ep2；（3）當(dāng)物體從低處運(yùn)送到高處時(shí)，重力做 功(或者

5、說(shuō) )，重力勢(shì)能 ，也就是WG0，EplEp2【典題探究】例題2：質(zhì)量為m的物體從離湖面H高處由靜止釋放，落在距湖面為h的湖底，如圖所示，在此過(guò)程中( )A重力對(duì)物體做功為mgHB重力對(duì)物體做功為mg(Hh)C物體的重力勢(shì)能減少了mg(Hh)D物體的重力勢(shì)能增加了mg(Hh)【合作探究三】重力勢(shì)能的相對(duì)性和系統(tǒng)性問(wèn)題1.物體位置一定時(shí)，它的重力勢(shì)能一定是確定的嗎？與什么有關(guān)？問(wèn)題2. 根據(jù)圖，m0.5 kg，h11.2 m，h20.8 m完成下列表格：參考平面的選擇小球在A處的重力勢(shì)能小球在B處的重力勢(shì)能整個(gè)下落過(guò)程中重力做的功整個(gè)下落過(guò)程中重力勢(shì)能的增量桌面地面問(wèn)題3. 選擇不同的參考面，對(duì)

6、哪些物理量有影響？對(duì)哪些物理量沒(méi)有影響？ 問(wèn)題4. 重力勢(shì)能的正負(fù)的意義？問(wèn)題5：為什么說(shuō)重力勢(shì)能是物體與地球共有的？【歸納總結(jié)】三、重力勢(shì)能的相對(duì)性1重力勢(shì)能的 Ep=mgh中的h指的是物體的重心到零勢(shì)參考平面的距離。研究重力勢(shì)能，必須首先選取 。通常以 為參考平面，但在實(shí)際問(wèn)題中參考平面可以任意選取。2重力勢(shì)能的正負(fù)：在參考平面上，物體的重力勢(shì)能為 ；在參考平面上方物體的重力勢(shì)能為 的，表示重力勢(shì)能比零勢(shì)能面的勢(shì)能 ；在參考平面下方物體的重力勢(shì)能為 的，表示重力勢(shì)能比零勢(shì)能面的勢(shì)能 3在研究物體的重力勢(shì)能時(shí)，選取不同的零勢(shì)參考平面，顯然得到的重力勢(shì)能是 的，這一結(jié)論稱為重力勢(shì)能的相對(duì)性。但

7、重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取 ，即重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的。4重力勢(shì)能應(yīng)該是_組成的系統(tǒng)共同具有的，而不是地球上某一個(gè)物體單獨(dú)具有的.【典題探究】例題3：關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是( )A物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定B物體與零勢(shì)能面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大C一個(gè)物體的重力勢(shì)能從3 J變化到5 J，重力勢(shì)能增大了D重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功【課堂檢測(cè)】1關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法中正確的是( )A質(zhì)量大的物體其重力勢(shì)能大B位置高的物體其重力勢(shì)能大C水平地面上的物體重力勢(shì)能都相等D水平地面上方物體的重力勢(shì)能有可能比水平地面下方物體的重力勢(shì)能小2關(guān)于重力做功和物體重

8、力勢(shì)能的變化，下面說(shuō)法中正確的是( )A當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少B當(dāng)物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定增加C重力做功的多少與參考平面的選取無(wú)關(guān)D重力勢(shì)能等于零的物體，不可能對(duì)別的物體做功3.質(zhì)量是0.1kg的小球，從離地面高10m的地方下落2m時(shí)，它的重力勢(shì)能減少了( )A.0J B.2J C.8J D.10J4一個(gè)100 g的球從1.8 m的高處落到一個(gè)水平板上又彈回到1.25 m的高度，則整個(gè)過(guò)程中重力對(duì)球所做的功及球的重力勢(shì)能的變化是(g10 m/s2) ( )A重力做功為1.8 J B重力做了0.55 J的負(fù)功C物體的重力勢(shì)能一定減少0.55 J D物體的重力勢(shì)

9、能一定增加1.25 J5.甲、乙兩個(gè)物體的位置如圖所示，質(zhì)量關(guān)系m甲Ep2BEp1Ep2CEp1Ep2 D無(wú)法判斷6大型拱橋的拱高為h，弧長(zhǎng)為l，如圖所示，質(zhì)量為m的汽車在以不變的速率v由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是( )A由A到B的過(guò)程中，汽車的重力勢(shì)能始終不變，重力始終不做功B汽車的重力勢(shì)能先減小后增加，總的變化量為0，重力先做負(fù)功，后做正功，總功為零C汽車的重力勢(shì)能先增大后減小，總的變化量為0，重力先做正功，后做負(fù)功，總功為零D汽車的重力勢(shì)能先增大后減小，總的變化量為0，重力先做負(fù)功，后做正功，總功為零7.如圖所示，ACP和BDP是豎直平面內(nèi)兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道，A、

10、P、B三點(diǎn)位于同一水平面上，C和D分別為兩軌道的最低點(diǎn)，將兩個(gè)質(zhì)量相同的小球分別從A和B兩處同時(shí)無(wú)初速釋放，則( )A沿BDP光滑軌道運(yùn)動(dòng)的小球的重力勢(shì)能永遠(yuǎn)為正值B兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)，重力做功相等C兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能相等D兩小球剛開始從A和B兩處無(wú)初速釋放時(shí)，重力勢(shì)能相等8下列說(shuō)法正確的是( )A自由落體運(yùn)動(dòng)的物體，在第1 s內(nèi)與第2 s內(nèi)重力勢(shì)能的減少量之比為1：3B做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體，從拋出到返回拋出點(diǎn)的過(guò)程中，重力對(duì)物體所做的功為零C物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)重力勢(shì)能一定不變D在平衡力的作用下運(yùn)動(dòng)的物體，重力勢(shì)能一定不變9有關(guān)重力勢(shì)能的變化，下列說(shuō)法中正確的是( )A物體

11、受拉力和重力作用向上運(yùn)動(dòng)，拉力做功是1 J，但物體重力勢(shì)能的增加量有可能不是1 JB從同一高度將某一物體以相同的速率平拋或斜拋，落到地面上時(shí)，物體重力勢(shì)能的變化是相同的C從同一高度落下的物體到達(dá)地面，考慮空氣阻力和不考慮空氣阻力的情況下重力勢(shì)能的減少量是相同的D物體運(yùn)動(dòng)中重力做功是1 J，但物體重力勢(shì)能的增加量不是1 J10.如圖所示，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地高度為h，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葦?shù)值為g。若以桌面為參考平面，小球落地時(shí)的重力勢(shì)能及整個(gè)過(guò)程中重力勢(shì)能的變化量分別是( )A. 0，mg(H+h)B. mgh，mg(Hh)C. mgh，mg(Hh)D. m

12、gh，mg(Hh)11一質(zhì)量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升h.關(guān)于此過(guò)程，下列說(shuō)法中不正確的是( )A提升過(guò)程中手對(duì)物體做功m(ag)hB提升過(guò)程中合外力對(duì)物體做功mahC提升過(guò)程中物體的重力勢(shì)能增加m(ag)hD提升過(guò)程中物體克服重力做功mgh12質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力作用，下落的加速度為g，在物體下落h的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )A物體重力做的功為mghB物體所受阻力做功為C物體重力勢(shì)能減少了mghD物體克服阻力所做的功為13如圖所示，一根輕質(zhì)細(xì)桿的兩端分別固定著A、B兩個(gè)小球，O為光滑的轉(zhuǎn)軸，細(xì)桿可在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，已知AO長(zhǎng)為l

13、，BO長(zhǎng)為2l，A球質(zhì)量為m，B球質(zhì)量為2m，使桿從水平位置由靜止開始釋放，當(dāng)桿處于豎直位置時(shí)，系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少了_ _ 14質(zhì)量為3 kg的物體放在高4 m的平臺(tái)上，g取10 m/s2.求：(1)物體相對(duì)于平臺(tái)表面的重力勢(shì)能是多少？(2)物體相對(duì)于地面的重力勢(shì)能是多少？(3)物體從平臺(tái)落到地面上，重力勢(shì)能變化了多少？重力做的功是多少？ 15.如圖所示，一條鐵鏈長(zhǎng)為2m，質(zhì)量為10kg，放在水平地面上，拿住一端提起鐵鏈直到鐵鏈全部離開地面的瞬間，鐵鏈克服重力做功為多少？鐵鏈的重力勢(shì)能變化了多少？(g取10m/s2) 16. 質(zhì)量為m的均勻鏈條長(zhǎng)為L(zhǎng)，開始放在光滑的水平桌面上時(shí)，有的長(zhǎng)度懸在桌邊緣，如圖所示，松手后，鏈條滑離桌面，問(wèn)：從開始到鏈條剛好滑離桌面過(guò)程中重力勢(shì)能變化了多少？17.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，用一長(zhǎng)為l的細(xì)線懸于O點(diǎn)，將懸線拉直成水平