高中物理导学案人教版必修二：7.4 重力势能(第一课时)

高中物理《重力势能》导学案新人教版必修1、认识重力做功与路径无关的特点。

2、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。

3、理解重力做功与重力势能的变化的关系。

4、知道重力势能具有相对性。

5、知道重力势能是物体和地球系统所共有。

学习探究★自主学习一、重力做功的特点：重力做功与_________________ 无关，只取决于__________________。

二、重力势能（1）重力势能是指____________________，表达式____________。

（2）重力势能的相对性：重力势能与__________________的选取有关。

但重力势能的改变与此_______ 。

（3）重力势能的系统性：属于_______________和________________组成的系统。

（4）重力势能的改变与重力做功的关系：表达式_____________。

重力做正功时，重力势能____________；重力做负功，重力势能__________。

★新知探究一、重力做功的特点1、分析比较课本P10图7、4-1、7、4-2、7、4-3中各种不同情况下重力所做的功与物体下落高度的关系。

2、由上述分析我们能得到什么结论？用表达式的形式如何描述?二、重力势能1、重力势能是依据什么引进来的？与哪些因素有关？2、什么是重力势能？公式是什么？3、重力做功与重力势能之间有何关系？三、重力势能的相对性与系统性1、为什么说重力势能具有相对性？2、什么是参考平面？参考平面的选取是唯一的吗？3、选择不同的参考面，对哪些物理量有影响？有何影响？对哪些物理量没有影响？4、为何说势能是系统所共有的？★例题精析【例题】质量为3㎏的物体放在高4m的平台上，取平台为零势能面，求：(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少？(2)物体相对于地面的重力势能是多少？(3)物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？(4)若取地面为零势能面，物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？（g 取10m/s2）解析：【训练】水平地面上有一张高1m的桌子，现以桌面为零势能参考面，从桌面以上2m处，让一质量为2kg的物体自由下落，一直落到地面，求：（1）物体到达地面过程中重力势能的变化。

7．4 重力势能新课导航一、重力的功根据功的有关知识，写出在甲、乙、丙三种情况下，物体从A 运动到C 点的过程中，重力做的功。

图甲是物体由A 做自由落体到B ，再水平运动到C ；图乙是物体沿斜面由A 滑到C ；图丙是物体沿曲面由A 滑到C 。

重力做功的大小可以写成： 。

从以上三个过程的做功情况可以得到重力做功的特点： 。

二、重力势能相互作用的物体凭借其相对位置而具有的能量，称为势能。

mgh 这个物理量具有特殊的物理意义，一方面与重力做功有关（相互作用），又随高度的变化而变化（凭借其相对位置），具有了势能的特征。

物理学中，把物理量mgh 叫做物体的重力势能，用E p 表示。

即 E p =mgh与其它形式的能量一样，重力势能是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位制中是焦耳，符号J 。

1 J=1 kg ·m ·s -2·m=1 N ·m有了重力势能的表达式，重力做功与重力势能的关系可以写成21P P G E E W -=其中E P1=mgh 1表示物体有初位置的重力势能，E P2=mgh 2表示物体在末位置的重力势能。

初状态与末状态的差可称为减少量，上述关系可表述这重力做的功等于物体重力势能的减少量。

（末状态与初状态的差可称为变化量，上式可变为P P P G E E E W ∆-=--=)(12）当物体从高处运动到低处时，重力做 功，重力势能 ，即0>G W ，21P P E E >，重力势能减少的量等于重力所做的功。

当物体从低处运动到高处时，重力做 功（物体克服重力做功），重力势能 ，即0<G W ，21P P E E <，重力势能增加的量等于物体克服重力做的功。

三、重力势能的相对性1．重力势能的 E p =mgh 中的h 指的是物体的重心到零势参考平面的距离。

零势参考平面是研究重力势能时，选取的一个参考平面，在参考平面内物体的重力势能为零。

重力势能一、教学目标1．知识目标：（1）知道重力势能的定义（2）理解重力势能的计算公式，知道重力势能是标量，单位是焦耳（3）理解重力做功与重力势能的关系（4）知道重力势能的值是相对的，理解重力势能正负的含义（5）了解弹性势能，知道弹簧的弹性势能的决定因素2．能力目标（1）据重力做功的特点，推导重力势能的表达式（2）从能的转化角度和功能关系来解释和分析物理现象3．创新教育通过对位能的解释，能定性地解释有关势能的问题：如分子势能等4．德育目标注意观察和分析生活中的有关的物理现象，激发和培养自然规律的兴趣。

二、教学过程与处理1．教材分析：本节课是机械能中很重要的一节课，是机械能中一个重要部分，也是学好机械能守恒定律的重要基础。

让学生明确势能的产生和变化与保守力做功的关系。

也是研究功能关系的重要方法。

通过对势能概念的讲解，使学生掌握研究势能的方法：即势能的变化和保守力做功有关。

2．学生分析：在初中时学生已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的解决重力势能。

学生们已学习了功的概念和计算方法。

通过重力做功的计算来判断重力势能的变化，通过弹性做功来判断弹性势能的变化。

3．处理方法：这节课理论性很强，所以通过设置空白点来促进学生理解4．创新点、德育点、空白点（1）创新点通过重力势能的研究，学会势能的研究方法。

（2）德育点透过现象看本质。

（3）空白点由重力做功得出重力势能的变化重力势能的相对性重力势能变化的绝对性三、教具选择与使用目的1．教具：弹簧振子、课件2．目的：弹簧振子用来研究弹性势能；课件用来给出信息和总结结论。

四、教学过程1．课前准备制作课件、准备教具（先自己练几次）；让学生预习。

2．引导目标激情入境用课件放一段玻璃瓶自由落体摔碎的镜头。

提问：玻璃杯能摔碎，能量从何而来？（提出问题、引起思考、激发兴趣）3．创造条件主动参与让学生用自己的课本（不同质量）做如下试验1）同一课本从不同高度下落，下落到自己手上，感觉做功。

重力势能一、学习目标1．通过实例分析学会表述重力势能的概念并用重力势能的定义式进行计算。

2．通过实例分析知道重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。

3．用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程。

二、重点、难点重点：重力势能的概念。

难点：重力势能的相对性。

三、学习方法自主探究、交流讨论、自主归纳四、自主学习（一）重力的功与重力做功有关的因素：重力的大小和下落的高度大小与物体的路径无关。

（二）重力势能物体的重力势能等于它所受的重力和所处高度的乘积。

（三）重力势能的相对性1．重力势能与参考平面的选取有关，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。

2．势能是系统所共有的。

五、随堂检测1．当重力做负功时（）A．重力势能一定增加B．重力势能一定减少C．物体速度可能增大D．物体速度可能减小2．当重力对物体做正功时，物体的（）A．重力势能一定减少，动能一定增加B．重力势能一定增加，动能一定减少C．重力势能一定减少，动能不一定增加D．重力势能不一定减少，动能也不一定增加3．下列关于重力势能的说法，正确的是（）A．重力势能只跟物体所处的初末位置有关，与物体实际经过的路径无关B．重力势能的变化，只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关C．重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在地球表面以下为负D．重力势能的变化量等于重力对物体做的功4．关于重力势能的几种理解，正确的是（）A．重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功B．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零C．在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等D．相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响研究有关重力势能六、课后练习与提高1．质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力的作用，下落的加速度为4g/5，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（）A．物体重力做的功为mghB．物体的动能增加了mghC．物体重力势能减少了mghD．物体克服阻力所做的功为mgh/52．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深为h的坑，如图所示，在此过程中（）A．重力对物体做功mgHB．物体重力势能减少mg（H+h）C．合力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为mgH/h3．在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一个物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧直至速度减为零时（）A．物体的重力势能最大B．物体的动能最大C．弹簧的弹性势能最大D．弹簧的弹性势能最小4．在排球比赛中，某运动员用400N的力把质量为270g的排球从2.8m的高度扣向对方的场地内。

第4节重力势能学习目标：1．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算．2．理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关．3．知道重力势能的相对性．课前预习：1．功的公式是什么？如何求一个恒力做的功？2．你是怎样理解能量概念的？势能的概念是怎样的？一、重力的功重力做功与什么因素有关呢?教材上的图7．4—1、图7．4—2、图7．4—3，独立推导这几种情况下重力做的功在三种情况下重力做的功有何关系？？我们可以得到什么样的结论?_______________________________________既然重力做功与_________无关，那么它与什么因素有关呢?答：_________________________重力做功的表达式：______________________其中式中各个物理量的意义：______________________________________________[讨论与交流]物体从A点出发，分别沿光滑斜面下滑和水平抛出到达同一位置B点(如图5．4—2所示)．不计阻力，重力所做的功相同吗?你认为重力做功与物体运动的路径有关吗?为什么?二、重力势能探究影响物体重力势能大小的因素有哪些．准备两个大小相同的小球：一个钢球、一个木球，再盛一盆细沙．如图。

5.4—l所示．在沙盆上方同一高度释放两个小球，钢球的质量大，在沙中陷得____________．让钢球分别从不同的高度落下，钢球释放的位置越高，在沙中陷得____________．大家阅读教材60页“重力势能”一段，回答下面几个问题怎样定义物体的重力势能?答：________________________________为什么可以这样来进行定义?答:________________________________________________重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?答：_____________________________________________________________4、重力势能是矢量还是标量? 重力势能的单位是什么?符号是什么?答：_____________________________________________________________5、重力势能与什么因素有关?你能否列举生活中的实例加以说明?答：_____________________________________________________________6、根据重力势能的定义式，它和重力做功的表达式非常相似，它们之间的关系是什么呢?答：_____________________________________________________________（用文字叙述）7、重力做功与重力势能的关系具体用一个公式应该如何表示?答：____________________________________________________________8、如果重力的功与路径有关，即对应于相同的起点和终点，重力对同一物体做的功，随物体运动路径的不同而不同，我们还能把mgh叫做物体的重力势能吗?答：_____________________________________________________________9、当摩擦力对物体做功时，我们能不能定义有一个摩擦力势能存在呢?为什么?答：_____________________________________________________________总结：_______________________________________________________________________________________________________________________________三、重力势能的相对性和系统性讨论回答：1、把课本放在桌面上，课本的高度是多少呢?你的理解：_____________________答案1、大约是课桌的高度，约为1 m左右．答案2、它比一楼地面高出4m左右(假设学生在二楼)．2、哪个答案错了呢?为什么？答：_________________________________3、由此我们可以得到一个什么结论?答：______________________________4、那么重力势能有没有相对性呢? 答：______________________________5、我们在研究一个物体重力势能时应该怎么办?答：_________________________________ 总结：重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫_______．_______选取不同，重力势能的数值就_____．可见，重力势能具有相对性．选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面．选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的。

高中物理《重力势能》学案7 新人教版必修2【学习目标】1、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算、2、理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关、3、知道重力势能的相对性、【自主学习】一、重力做的功探究：推导图A、B种情况下重力做的功1、物体竖直向下运动，高度从h1降为h22、物体沿倾斜直线向下运动，高度从h1降为h23、猜想C图、物体沿任意路径向下运动，高度从h1降为h2二、重力做功的特点：【当堂练习1】小孩以不同的路径从某一高度回到地面，重力对小孩做功大小有什么关系？为什么？二、重力势能1、定义：2、定义式：3、单位：4、公式中h指5、重力势能是标量，只有大小没有方向，重力势能的正负表示注意：重力势能具有相对性（相对于不同的参考平面重力势能的大小不同），确定了参考平面，物体重力势能才有确定值。

【当堂练习2】如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为0，则小球落到地面前瞬间的重力势能为（）A、mghB、mgHC、mg(h+H)D、-mghA ：16楼B ：3楼三、重力做功与重力势能的改变1、实例探究设置情景：一只花盆从16楼窗台落地，已知：m=2kg，h=50m，h1=10m，g=10m/s2 根据给出数据计算填表。

根据给出数据计算填表参考平面地面16楼3楼花盆在窗台上Ep1花盆落地Ep2势能的变化Ep2-Ep1重力做的功WG =mgh讨论探究：从表格中能总结出什么规律？① 重力势能与零势面选取有关吗？② 物体在某两点间重力势能的改变与零势面选取有关吗？（指出改变量是末状态量减去初状态量）③ 物体在某两点间重力势能的改变与重力做功有什么关系？与是否有除重力之外的其他力存在或参与做功有关吗？2、重力势能变化的特点：重力势能的变化具有绝对性，与零势能面的选取无关。

重力势能的变化与重力做功的关系：WG= 29所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）A、沿轨道1滑下重力势能变化多B、沿轨道2滑下重力势能变化多C、沿轨道3滑下重力势能变化多D、沿三条轨道滑下重力势能变化一样多2、物体1的重力势能Ep1=3J，物体2 的重力势能Ep2=－3J，则（）A、 Ep1= Ep2B、 Ep1＞Ep2C、 Ep1＜Ep2D、无法判断3、将两个质量相同的物体，从同一高度开始运动，甲做自由落体运动，乙做竖直上抛运动，则从抛出到落到水平地面的过程中（）A、乙物体重力做的功比甲物体重力做的功多B、两个物体重力做的功相等C、两个物体落地时重力做功的功率相等D、两个物体重力势能的减小量相等4、下列说法中正确的是（）A、物体克服重力做功，物体的重力势能增加B、物体克服重力做功，物体的重力势能减少C、重力对物体做正功，物体的重力势能增加D、重力对物体做负功，物体的重力势能减少5、物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（）A、物体的重力势能一定为50JB、物体的重力势能一定增加50JC、物体的重力势能一定减少50JD、物体的重力势能可能不变6、井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体，若以地面为参考平面，则物体的重力势能有多大？若以井底面为参考平面，则物体的重力势能又有多大？7、质量为5kg的钢球，从离地15m高处自由下落1s，（1）其重力势能变为多大？（2）重力势能变化了多少？（g取10m/s2，取地面为参考平面）8、起重机以的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了。

第7章第4节重力势能【学习目标】1、知识与技能（1）理解重力势能的概念，能用重力势能的表达式进行计算。

（2）理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。

（3）知道重力势能的相对性，知道重力势能是物体和地球系统共有的。

2、过程与方法：用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程式的含义。

3、情感态度与价值观：（1）渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣．（2）培养学生遵守社会公德，防止高空坠物。

【重点难点】重点：重力势能的概念，重力势能的变化和重力做功的关系难点：重力势能的系统性、相对性，正负的含义一、重力做功认真阅读p64教材并结合图7．4—1、图7．4—2、图7．4—3，独立推导这几种情况下重力做的功。

这三种情况重力做的功是否相等？由此可以得到什么样的结论?课堂练习1：根据教材的三个示意图计算质量为m的物体，分别计算沿竖直方向从A运动到B 的过程中，重力做的功，沿倾斜直线从A到C过程中重力做的功，沿曲线从A到C 过程中重力做的功。

图7．4—1中W G=图7．4—2中W G=图7．4—3中（微元法）W G=【小结1】重力做功的特点物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点、终点的有关，而跟物体运动的路径。

功的大小等于____________与_____________的乘积。

二、重力势能认真阅读教材65页“重力势能”标题下的相关内容，回答下面几个问题1.物体的重力mg 与它所在位置的高度h 的乘积“mgh ”是一个具有特殊意义的物理量. 特殊意义在于什么？2.重力势能等于3.表达式：4.单位：5.量性：课堂练习2：起重机以4g 的加速度，将质量为m 的物体匀减速地沿竖直方向提升h 高度，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？（空气阻力不计）5、重力做功与重力势能的关系由WG = mgh 1 - mgh 2 = Ep 1 - Ep 2可知（1）物体由高处向低处运动时，重力做功，重力势能，重力势能的减少量重力对物体做的功（填〈、 = 、〉）。

重力势能*学习目标1、认识重力做功与路径无关的特点2、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算3、理解重力做功与重力势能的变化的关系4、知道重力势能具有相对性5、知道重力势能是物体和地球系统所共有的一、课前预习自主探究1、势能的概念：。

2、力做功的表达式：。

重力做功的特点：。

3、重力势能的概念：，重力势能的表达式：Ep= 。

4、重力势能是量（填“标”、“矢”），有无；单位：。

5、重力做功与重力势能变化的关系：重力做正功，物体的重力势能将_____；重力做负功，物体的重力势能将 ________。

（填“减小”、“增加”）6、物体的重力势能总是相对某个参考平面来说的，我们规定这个参考平面的重力势能为__________，参考平面选取不同，重力势能的数值就。

但重力势能的变化量ΔEp却与参考面的选择 _______关。

7、重力势能是这个系统共有的。

二、课堂互动、共同提高1、重力做功是否与路径有关？----求下列几种情况下重力的功(小组合作探究）①如图，一个质量为m的物体，从高度是h1位置，竖直向下运动到高度为h2的位置。

②如图，质量为m的物体从高度是h1的A点，沿着长为l(与竖直方向夹角为θ)倾斜的直线AB向下运动到高度为h2的B点。

③如图，质量为m的物体从高度是h1处的A点沿曲线运动到高度为h2的B点。

2、重力势能的表达式E P=3、重力势能的相对性选择不同的参考平面，重力势能的数值是不同的，比如在一幢房子里，分别选择地面和二楼楼板为参考平面，A点高度不同，A点的物体具有的重力势能也就不同，选择二楼楼板为参考平面，物体在A点的重力势能为正值，而在B点却为负值，请回答以下问题。

⑴重力势能的正负表示__________（大小、方向、效果）⑵某位置重力势能为正表示⑶某位置重力势能为负表示⑷重力势能是相对的，但选择不同的参考平面，重力势能的差值（变、不变）⑸在有关重力势能的研究中，重力势能和重力势能的差值谁更有意义？4、重力做功和重力势能的变化有什么关系？（请列出具体式子）（1）起重机吊着质量为m的物体沿着竖直方向向下运动h高度的过程中，物体重力做正功还是负功，做功多少？物体重力势能增加还是减小，增加多少，减小多少?（2）起重机吊着质量为m的物体沿着竖直方向向上运动h高度的过程中，物体重力做正功还是负功，做功多少？物体重力势能增加还是减小，增加多少，减小多少?例1：如图，质量m = 0.5kg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/s²)参考面小球在A处的重力势能（J）小球在B处的重力势能（J）整个过程中重力做功(J)整个过程中重力势能变化量(J)桌面地面请做题时认真思考参考平面的选择与重力势能的关系、重力势能的正负意义、重力做功与重力势能变化的关系例2：如图所示，质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h。

第四节重力势能课标定位学习目标：1.理解重力势能的概念，掌握重力势能的计算方法，知道重力势能的相对性．2．知道重力做功和重力势能的改变的关系．3．理解重力做功与路径无关的特点．重点难点：重力势能的计算，重力做功与重力势能变化的关系．自主导学1．物体的高度发生变化时，重力要做功，物体被举高时，重力做___功，物体下落时，重力做___功．2．重力做功的特点物体运动时，重力对它做的功只跟它的____和____的位置有关，而跟物体运动的____无关．二、重力势能1．定义：物体由于______而具有的能量．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________.3．单位：____，与功的单位相同．4．重力做功与重力势能变化的关系表达式：WG＝E p1－E p2(1)当物体从高处运动到低处时，重力做__功，重力势能____，即WG>0，E p1>E p2.(2)当物体由低处运动到高处时，重力做__功，重力势能____，即WG<0，E p1<E p2.重力做负功也叫做物体____________．三、重力势能的相对性1．参考平面：物体的重力势能总是相对于某一______来说的，这个______叫做参考平面，在参考平面，物体的重力势能等于0.2．参考平面的选取：(1)选择不同的参考平面，物体的重力势能数值____，但物体在某固定的两点间的重力势能的差值____．(2)参考平面上方的物体重力势能为正，下方的物体重力势能为负，负号表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的少．说明：选择哪一个面为参考平面，要根据具体情况而定，一般是以解决问题方便为原则．四、势能是系统所共有的重力势能不是地球上的物体单独具有的，重力势能是地球与物体所组成的“系统”共有的．说明：任何一种形式的势能，如分子势能、电势能等都是系统所共有的．要点突破一、重力做功的特点1.探究过程：如图7－4－1所示，质量为m的物体经三条不同的路径，从高度是h1的位置运动到高度是h2的位置．图7－4－1第一次物体竖直向下运动(图中路径1)：重力所做的功WG＝mgh＝mg(h1－h2)＝mgh1－mgh2.第二次物体沿倾斜直线向下运动(图中路径2)：设倾斜直线与竖直方向成θ角，物体通过的距离为l，则重力所做的功WG＝mgl cosθ＝mgh＝mg(h1－h2)＝mgh1－mgh2.第三次物体沿任意路径向下运动(图中路径3)：我们可以把整个路径分成许多很短的间隔，每一小段都可看成一段倾斜的直线，则重力所做的功WG ＝mg Δh 1＋mg Δh 2＋…＝mgh ＝mg (h 1－h 2)＝mgh 1－mgh 2.2．归纳总结：重力做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关，功的大小等于物重跟起点高度与终点高度之差的乘积．即时应用(即时突破，小试牛刀)1.如图7－4－2所示，质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下，经过水平面BC 后再滚上另一斜面，当它到达14h 的D 点时，速度为零，在这个过程中，重力做的功为( )图7－4－2A.14mghB.34mgh C ．mgh D ．0 二、对重力势能的理解1．重力势能具有相对性重力势能的表达式E p ＝mgh 中的h 是指物体重心到参考平面的高度，因此重力势能的大小与参考平面的选取有关，在参考平面以上为正值，以下为负值，位于参考平面时为零．2．重力势能参考平面的选取是任意的视处理问题的方便而定，一般选取地面或物体运动时所达到的最低点所在平面为零势能参考平面．3．重力势能的变化是绝对的尽管重力势能的大小与参考平面的选取有关，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关．4．重力势能是系统共有的倘若没有地球，就谈不上重力，那么物体也就不可能具有重力势能．所以，严格来说，重力势能是地球和物体所组成的“系统”共有的，而不是物体单独具有的．特别提醒：重力势能是标量，只有大小没有方向，但有正、负，其正、负表示与参考平面上物体势能的相对大小．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．下列关于重力势能的说法中正确的是( )A ．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B ．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C ．一个物体的重力势能从－5 J 变化到－3 J ，重力势能变小了D ．重力势能减小时，重力对物体做正功三、重力做功与重力势能变化的关系物体的高度变化时，重力要做功，重力势能的改变与重力做功有关．重力势能的改变只由重力做功引起．如图7－4－3，质量为m 的物体，由A 点下落到B 点，A 点高度为h 1，B 点高度为h 2.在这个过程中，重力做功WG ＝mgh 1－mgh 2＝mg Δh .图7－4－3在这个过程中重力势能的改变量ΔE p ＝E p B －E p A ，所以重力做功和重力势能改变量的关系为WG ＝－ΔE p.这也正好说明了重力做正功，重力势能减小，而重力做负功，重力势能增加的道理．特别提醒：重力势能变化的多少是由重力做功来唯一量度的，跟物体所处的运动状态及是否受其他力或其他力是否做功无关．即时应用(即时突破，小试牛刀)3．(2011年厦门高一检测) 关于重力做功和物体的重力势能，下列说法不正确的是( )A ．重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B ．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C ．地球上任何一个物体的重力势能都是一个确定值D ．重力做功的多少与重力势能的变化都与参考平面的选取无关典例精析题型一重力做功特点的应用例一质量为m 的小球从距地面高为h 处自由落下，碰地后弹起的高度为h 2，然后落下，碰地后再弹起，弹起的高度为h 4……，最后小球静止于地面上，求整个过程中重力做的功．【方法总结】重力做功与物体运动的路径无关，只与初末位置的高度差有关，这一点尤其在解一些往复运动或多个过程的问题时，可以省去大量的中间步骤，使得解题单刀直入、一步求解，富于灵活性．变式训练1将一物体由A移至B，重力做功()A．与运动过程中是否存在阻力有关B．与物体沿直线或曲线运动有关C．与物体是做加速、减速或匀速运动有关D．与物体发生的位移有关题型二重力势能的计算例二金茂大厦是上海的标志性建筑之一，其主体建筑地上88层，地下3层，高420.5 m，是目前国内第一、世界第三的高楼，如图7－4－4所示．距地面341 m的第88层为国内迄今最高的观光层，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底，质量为60 kg的游客，在下列情况中，他的重力势能各是多少？(g取10 m/s2)图7－4－4(1)以地面为参考平面；(2)以第88层为参考平面；(3)以420.5 m的楼顶为参考平面，若他乘电梯从地面上升到88层，需克服重力做多少功？【思路点拨】先求出选不同位置为参考平面时物体所处的高度，再根据重力势能的定义式求物体的重力势能．【方法总结】(1)计算重力势能时，必须首先选取零势能面．(2)比较物体在不同位置具有的重力势能的大小关系时，这两个位置的重力势能必须是相对同一个参考平面的．变式训练2如图7－4－5，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()图7－4－5A．mgh减少mg(H－h) B．mgh减少mg(H＋h)C．－mgh减少mg(H－h) D．－mgh减少mg(H＋h)题型三实际物体重力势能变化的求法例三如图7－4－6所示，在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需要克服重力做多少功？图7－4－6【思路点拨】把砖由平放在地面上到把它们一块块地叠放起来，所做的功至少等于砖所增加的重力势能，可用整体法求解．【方法总结】不能看成质点的物体相对于参考平面的高度是指其重心相对参考平面的高度．判断物体重力势能的变化或重力做的功，应根据重心位置的变化分析求解．变式训练3如图7－4－7所示，一条铁链长为2 m，质量为10 kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？图7－4－7。