亚利桑那陨石坑，是亚利桑那沙漠中一个直径
1・2公里、深180米的巨大陨星坑，是大约5万年前一个陨星撞击地球而形成的。
那个陨星的主要成分是铁，宽可达几十米。
可放20个足球场。
雪崩
* 2002年，俄罗斯高加索北奥塞梯地区, :个村庄发生雪崩。
造成100人失踪。
以上实例说明: 的能量。
物体一旦处于高处时,就具有了一定
想一想：
物体由于处在一定高度而具有的能量是什么能？重力势能！
这种能量与哪些因素有关？（体验）重力势能与高度h,质量m有关！
物体的高度发生变化时，重力要做功：物体被举高时，董力做负功；物体下降时，董力做正功。
此，认识这种势能,不能脱离对壹
力做功的研究。
一.重力做功
W G =mgh
=吨（仏一力2）
=mgh x —mgh 2物体竖直下落
从A 到B A
物体沿斜线运动从A 到C
W G=mgLcos 3 =mgh
仙一力2) =mgh\ —
mgh2
物体沿曲线运动从A到C
微元法
W^mglcose^mg Ah 1
W=W[ + W2+W3+ ……
W=mg Ah 1+ mg Ah 2 + mg Ah 3 +
=mg (Ah 1+ Ah 2 + Ah 3 =mg h
=mgh[ —mgh2
物体从A落到B的过程中，重力做功
重力做功的特点:
W G = mg\h
篁力做功鸟睹栓无矣，貝線強京俊矍的為京差韦臬可見,浚力做的功普扌mgh这金量的麦他•虚扬理曇屮，“mgh就用这金物理量耒斥物体的金力勞傩。
二董力势能
1 •定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处商度的乘积o
2•表达式：E p=mgh
3.单位:际单位制中，焦耳（J）。
lj=lkg・ m.S'2・ m=lN. m
4.童力势能是标量' 无方向°
5.壹力势負邑的竟化: A E P=mgh2~mgh T
如图所示：课本P65
判一判:
物体下降时：重力做正功,重力势能减小O 物体上升时：重力做负功,重力势能增大。
% = mgh x - mgh2 = Ep x - Ep2
【重力做的功等于重力势能的减少量】
W G = -AEp
1 ■如慕重力做医功,W G>0, 则Epi > Ep
2 ,責力势能喊少，冰少的重力势能尊于責力对畅体做豹助2■矗皋金力做负功，W G<0,则Epi < Ep2,t力势佬墙加，幡施的金力势侥第扌物体屯服金力做的功
离度是相对的，所以重力势能也是相对的注意：1 •计算重力势能之前需要先选走参考平面
【此平面为h=0,零势能面】
在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值;
在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。
2•重力势能是标量.+、-表示大小.
3.参考平面的选取是任意的.
例：如图，质量0・5kg的小球，从桌面以上hi=l・2m的A点落至U地面的B点，桌
面高h2=0・8m.请按要求填写下表.
（g=iom/s2）
A Q
参考
平面
小球在A
点重力势
能
小球在B
点重力
势能
下落过程
小球重力
做功
下落过程小
球重力势能
变化桌面6J-4J10J-10J
地面10J010J-10J
选取不同的参考平
面,物体的重力势能
的数值不同。
对一个确定的过
程，W G和AEp与参
考面的选择无关.
3・关于重力势能，下列说法中正确的是( )
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一5 J变化到一3J,重
力势能变大了
D点力势能的减少量等于重力对物体做
•答案：CD
五.董力势能的系统性
重力势能属于物体和地球组成的系统・
必须指出的是，重力势能跟重力做功密切相关，而重力是地球与物体之间的相互作用力。
也就是说，倘若没有地球，就谈不上重力。
所以，严格说来，重另势能是地球与物体所组成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。
平常所说的“物体”的鱼力势能, 只
是一种习惯简化的说法。
重力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的高度差有关
W G = mgAh 重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关 的能量。
表达式 E p =mgh
重力做功与重另势能变化的关系 w _E
重力做正功，重力势能减少 G Pl P2
重力做负功，重力势能增加
重力势能是相对的，正负表示大小。
一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为 零势能参考面。
五.势能足系统能。
指系统所孚T 。
if 二、 三、 四、
要点4关于绳子、链条及流体的重力势能及其变化1-有质量的绳或铁链若绳被拉直，则重心在绳的中点，根据重力势能的定
义可直接求出绳的重力势能；若一部分绳在水平桌面，而另一部分悬空，则要分段求出每一部分的重力势能，然后
求出代数和.
2.液体
模型一：大坝内外的液面差为方，求水库能释放的重力势能•高于坝外液面的部分水能将重力势能释放出来，以坝外液面为参考平面，这部分水的重心高度为囂重力势能等于重力与重心高度的乘积.
模型二：U型玻璃管内两管的液面高度差为方，求两管液面相
平时的重力势能变化量.由于管内液体的重力势能较难表示，故可利用等效法：等效于长为f的液柱从高端转移到低端，其高度变化为
题型3与重心变化有关的重力做功问题
例3 在水平地面上铺〃块砖，每块砖的质量均为加，厚度均为血，如图所示.现将砖一块一块地竖直叠放起来, 砖的重力势能增加多少？
分析：解答本题应把握以下三点: (1)把地面上的〃块砖和直立起来的〃块砖分别看成一
个整体.
⑵分析整体重心的变化・
(3)运用做功与势能变化的关系求解.
答案：^n(n - l)mgh
随堂巩固训练
1.关于重力势能，下列说法中正确的是（）
A.重力势能的大小只由物体本身决定
B.重力势能恒大于零
C.在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
D.重力势能是物体和地球所共有的答案：D
2.我国发射的“神舟”七号飞船在绕地球45圈后，于2008年9月28日胜利返航，在返回舱拖着降落伞下落过程中，其重力做功和重力势能变化的情况为（）
A. B. C. D.重力做正功,
重力做正功,
重力做负功,
重力做负功,
重力势能减小
重力势能增加
重力势能减小
重力势能增加
答案：A
答案：CD
3.关于重力势能，下列说法中正确的是（）
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一5 J变化到一3 J,重力
势能变大了
D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功
4.如图所示，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?
答案：98 J加98 J
变式训练1如图所示，质量为加的小球从高为/z
的斜面上的A点滚下经水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达彳处的D点时，速度为零，此过程中重力
做的功是多少?
解析：方法一：根据重力做功的特点，重力做功只与4□的高度差有关，
即％ = mg（h -了） = ^mgh.
方法二：根据重力做功与重力势能变化的关系来求.规定地面为参考平面，
则W G =
变式训练2 （2011
京高一检测）跳水运动被称为
“空中芭蕾”，极具观赏性（如图）.我们国家在跳水运动 方面保持着很高的水平，并且对世界跳水运动作出了独特 的贡献.
我国优秀跳水运动员郭晶晶在跳台跳水时，跳台 的高度为10 m,当她 高度约为2 m ；当她下降到手触及水面时要伸直双臂做一 个翻掌压水花的动作，这时她的重心离水面大约是1 m.
入水之后，她的重心能下降到离水面约2・5 m处.如果她的质量为45 kg,以水面为参考面，那么她在完成一次跳水的过程中，重力势能最大为多少？最小为多少？(g 取10 m/s2)
分析：解答本题应把握以下三点: ⑴明确运动员在最高点和最低点时重心的位置.
(2)明确参考面为水面.
(3)应用重力势能公式坷=/wg/z求解.
答案：5.4 x 103 J - 1.125 X UP J
变式训练3如图所示，在光滑的桌面上有一根均匀柔软的质量为加、长为z的绳，其绳长的;悬于桌面下，从绳子开始下滑至绳子刚好全部离开桌面的过
程中，重力对绳子做的功为____________ ,绳子重力势能的减少量为（桌面离地高度大于D.
精品课件
V
1 •
•r
精品课件
V
1 •
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答案:。
