第八章机械能守恒定律2重力势能

学习任务目标1．认识重力做功与物体运动路径无关的特点。(物理观念)2．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行有关计算。(科学思维)3．理解重力做功与重力势能变化的关系。(科学思维)4．知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球系统所共有的。(物理观念)5．了解弹性势能跟形变量的关系。(科学思维)

问题式预习知识点一重力做的功1．重力做功的特点(1)只跟物体运动的______和______的位置有关，而跟物体运动的______无关。(2)物体下降时重力做______，物体被举高时重力做______。2．表达式：WG＝______＝mg(h1－h2)，其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。起点终点路径正功负功mgΔh

知识点二重力势能重力势能的相对性1．重力势能(1)定义：物体由于________而具有的能量叫重力势能。(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Ep＝_____。(3)单位：______。被举高重力高度mgh焦耳

2．重力做功与重力势能变化的关系(1)表达式：WG＝__________＝mgh1－mgh2＝________。(2)两种情况Ep1－Ep2－ΔEp

3．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________叫作参考平面。在参考平面上，物体的重力势能取为___。(2)重力势能的相对性：选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是______的，但重力势能的差值______。(3)重力势能是______，其数值可正可负可为0，表示的是相对参考平面的大小。水平面水平面0不同相同标量

知识点三弹性势能1．定义：物体由于发生______形变而具有的能量。2．大小：在弹性限度内，弹簧的弹性势能跟弹簧的________和__________有关。弹性形变量劲度系数

[微训练]根据预习内容判断以下说法的正误。1．重力做功时，路径越长，做功越多。()2．重力做功的大小取决于物体的重力和位移。()3．重力做功与起点和终点的高度差有关，与路径无关。()4．黑板擦放在讲桌上不动，其重力势能的数值是确定的。()××√√

5．同一物体在不同位置的重力势能分别为Ep1＝2J，Ep2＝－3J，则Ep1Ep2。()6．重力对物体做功越多，物体的重力势能变化量越大。()7．重力对物体做正功时，物体的重力势能一定是增加的。()8．弹簧被压缩时，弹性势能为负；弹簧被拉伸时，弹性势能为正。()9．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大。()××××√

[微思考]奥运会比赛项目中撑竿跳高如图所示，请思考：?起跳上升过程中，竿的弹性势能如何变化？提示：起跳上升过程中竿的形变量先变大，再变小，故弹性势能先增加再减少。

任务型课堂对重力势能的理解[探究活动]如图所示，质量为m的小球下落过程中依次经过A、B、C三点，A、B、C三点离地面的高度分别为hA、hB、hC，EpA、EpB、EpC分别表示小球在A、B、C三点的重力势能。

(1)请完成表格中内容：参考平面地面B点所在的水平面A点所在的水平面EpA①______mg(hA－hB)0EpBmghB0②________EpCmghC③______－mg(hA－hC)A→B重力势能变化④______－mg(hA－hB)－mg(hA－hB)B→C重力势能变化－mg(hB－hC)⑤______－mg(hB－hC)

(2)A→B过程、B→C过程重力做功分别为多少？(1)①mghA②－mg(hA－hB)③－mg(hB－hC)④－mg(hA－hB)⑤－mg(hB－hC)(2)提示：A→B过程，重力做功WG＝mg(hA－hB)；B→C过程，重力做功W′G＝mg(hB－hC)。

[评价活动]1．下列关于重力势能的说法正确的是()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．物体与参考平面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能增加了D．在地面上的物体具有的重力势能一定等于0√

C解析：重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，故A错误；由重力势能的表达式Ep＝mgh知，若物体在参考平面的上方，重力势能为正值，物体与参考平面的距离越大，它的重力势能也越大，若物体在参考平面的下方，重力势能为负值，物体与参考平面的距离越大，它的重力势能则越小，故B错误；一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，说明物体克服重力做功，重力势能变大，故C正确；因为没有确定参考平面，所以无法确定地面上的物体的重力势能，