第2節(jié)

重力勢能

1.知道重力做功與運動的路徑無關(guān)。2.理解重力勢能的概念,會用重力勢能的定義式進行計算。3.知道重力勢能具有相對性，理解重力做功與重力勢能變化的關(guān)系。4.知道探究彈性勢能表達式的思路．5.理解彈性勢能的概念，會分析決定彈性勢能大小的相關(guān)因素．(重點)學(xué)習(xí)目標請同學(xué)們分別計算以下三種情況重力所做的功一、重力做功特點第一種情況重力做的功：

第二種情況重力做的功：

第三種情況重力做的功：

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(guān)（只跟它的初末位置的高度差有關(guān)），而跟物體運動的路徑無關(guān)。

結(jié)論：1、物體的重力勢能等于它所受的重力與所處高度的乘積2、重力勢能是標量，單位是焦耳（J）二、重力勢能EP＝mghhmh’mhm’m質(zhì)量相同時，高度越高，重力勢能越大高度相同時，質(zhì)量越大，重力勢能越大3、重力做功和重力勢能變化的關(guān)系：WG＝mgh1－mgh2初態(tài)的重力勢能末態(tài)的重力勢能重力做的功WG＝Ep1－Ep2

hhhAhhhAhhhABBBEpB=-3mghEpA=2mghEpB=-2mghEpA=0EpA=-mghEpB=01.為了比較勢能的大小我們通常選一個參考面，處在參考面的物體的重力勢能為0，參考面上方的物體的重力勢能是正數(shù)，參考面下方的物體的重力是負數(shù)。三、重力勢能的相對性2.參考面的選取不影響重力勢能的變化：EpB－EpA＝-2mgh1、參考面（0勢能面）的選取是任意的。2、選不同的參考面,物體的重力勢能各不相同(相對）,但對重力勢能的變化沒有影響（絕對）。3、通常選地面為參考面。說明：1、重力是物體與地球之間的作用力2、重力勢能是物體與地球組成的系統(tǒng)所共有的四、重力勢能是系統(tǒng)所共有的

定義：發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢能五、彈性勢能思考：彈性勢能與哪些因素有關(guān)？

六、彈性勢能的表達式如何求彈性勢能的表達式？彈性勢能與彈力做功的關(guān)系彈性勢能與什么因素有關(guān)分析彈力做功求出彈性勢能的表達式重力勢能與m和h有關(guān)重力勢能與重力做功有關(guān)分析重力做功

類比猜想猜想1：猜想3：猜想2：類比：WG=mgh1-mgh2=－ΔEpW彈=－ΔEp彈簧的彈性勢能與彈力做的功的關(guān)系k一定，Δl越大，彈性勢能越大Δl一定，k越大，彈性勢能越大拉力做功等于克服彈簧彈力做的功，也等于彈簧彈性勢能的變化量

W拉

=－W彈＝ΔEp拉力做的功與彈力做的功的關(guān)系怎樣計算彈簧彈力做的功？F

細分過程：把彈簧伸長的過程分成很多足夠小的過程，在各個小段上，彈力可近似認為是不變的——微分思想怎樣計算彈簧彈力做的功？——積分思想怎樣計算彈簧彈力做的功？化變?yōu)楹悖涸诟鱾€小段上，彈力可近似認為是不變的W＝F1Δl1＋F2Δl2＋F3Δl3＋…勻速直線運動

重力的功

0

類比推理法otvvootvvootvvoolFolFolF勻變速運動位移彈力的功olFotvvovt類比推理法=

類比推理法彈性勢能的表達式

七、彈性勢能與重力勢能的區(qū)別1、勢能由物體間的相互作用而產(chǎn)生，由它們的相對位置而決定。2、勢能是標量，單位是焦耳。3、重力對物體所做的功與物體的運動路徑無關(guān)，只跟物體運動的始末位置有關(guān)，重力所做的功等于物體始、末位置的重力勢能之差

小結(jié)?？碱}型題1下列關(guān)于重力勢能的幾種說法，正確的是（）A.重力勢能等于零的物體，一定不會對別的物體做功B.放在地面上的物體，它的重力勢能一定等于零C.選取地面為參考平面，從不同高度將某一物體拋出，落到同一桌面上時物體的重力勢能相等D.重力勢能及重力勢能的變化均與零勢能參考平面有關(guān)【解析】A錯：重力勢能為零的物體可能還有動能，物體還可以繼續(xù)下落，所以還能對別的物體做功。B錯：重力勢能的大小與零勢能面的選取有關(guān)，如果不選地面為零勢能面，則地面上物體的重力勢能就不為零。C對：物體落到同一桌面上的高度相對參考平面高度是相同的，根據(jù)Ep=mgh知，重力勢能相等。D錯：重力勢能與零勢能面的選擇有關(guān)，但重力勢能的變化與零勢能面的選擇無關(guān)。C題組一重力勢能的理解與計算提示：重力勢能與零勢能面的選擇有關(guān)，但重力勢能的變化與零勢能面的選擇無關(guān)。D

【解析】

A、B錯：在整個過程中，物體下降的高度為h=1.8m-1.25m=0.55m，該過程中重力對物體做的功為W=mgh=0.1×10×0.55J=0.55J。C對，D錯：重力做多少正功重力勢能就減少多少，故球的重力勢能一定減少了0.55J。

C【點評】功是能量變化的量度，重力的功量度重力勢能的變化。題組二重力做功與重力勢能變化的關(guān)系【注意】重力勢能的變化只取決于重力對物體做的功，與物體

是否還受其他力的作用以及其他力是否做功無關(guān)。題組三勻質(zhì)細鏈的重力勢能【點評】對于無法利用公式直接計算重力做功的問題，可以通過求重力勢能的變化量求解重力做的功。勻質(zhì)細鏈類重力勢能的求法（1）當(dāng)鏈條呈直線狀態(tài)（水平、豎直或傾斜）放置時，重心位置在其中點，中的h表示鏈條中心相對于參考平面的高度。（2）當(dāng)鏈條不以直線狀態(tài)（如折線）放置時，應(yīng)當(dāng)