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1、4 4 4 4重力势能重力势能与哪些因素有关重力势能与哪些因素有关控制变量法控制变量法高度相同时高度相同时,_.,_.重力相同时重力相同时,_.,_.一、重力做功一、重力做功探究：重力势能的表达式探究：重力势能的表达式 如图所示，质量为如图所示，质量为m m=0.8kg=0.8kg的小球从的小球从A A点运动点运动到到E E点，有几条不同的路径，如点，有几条不同的路径，如ABE,ABE,ACE,ACE,AE,AE,若若A A、E E两点的高度差为两点的高度差为h h=3m, =3m, 则重力做的功分别是多少？取则重力做的功分别是多少？取g=10m/sg=10m/s2 2，把计算，把计算结果填入
2、表格。结果填入表格。路径路径W WG GA AE EB BC C45450 030300 0 小球从小球从A A点运动到点运动到E E点，点，重力做的功有什么重力做的功有什么特点？跟小球的运动路径有关吗？特点？跟小球的运动路径有关吗？路径路径任意倾角任意倾角W WG GA AE EB BA AE EB BA AE EB B 式中的式中的mghmgh是一个具有特殊意义的物是一个具有特殊意义的物理量。它的特殊意义是什么呢？（阅读理量。它的特殊意义是什么呢？（阅读教材教材P64P64页最后一段至页最后一段至P65P65页第一段）页第一段）恰与重力势能恰与重力势能的特征一致的特征一致 重力对物体所做的
3、功只跟起点和终点重力对物体所做的功只跟起点和终点的位置有关，跟物体运动路径无关。的位置有关，跟物体运动路径无关。物体的重力势能等物体的重力势能等于它所受重力与所于它所受重力与所处高度的乘积处高度的乘积二、重力势能：二、重力势能：单位：焦耳（符号：单位：焦耳（符号：J J）重力势能是标量，也是状态量重力势能是标量，也是状态量重力做功与重力势能的关系重力做功与重力势能的关系 塔吊把一质量为塔吊把一质量为50kg50kg的物体，从距地面高为的物体，从距地面高为h h1 1=6m=6m的高度以的高度以2m/s2m/s2 2的加速度加速运动到高为的加速度加速运动到高为h h2 2=2m=2m的地方，的地
4、方，重力做了多少功？重力做了多少功？拉力做的功拉力做的功为多大？为多大？物体的重力势能是增，还是减？初位物体的重力势能是增，还是减？初位置与末位置的重力势能之差为多大？置与末位置的重力势能之差为多大？(g=10m/s(g=10m/s2 2) )加速加速下降下降W WG GW W拉拉EpEp增增（减）（减）EpEp初初- Ep- Ep末末W WG G与与EpEp初初-Ep-Ep末末的关系：的关系：W W拉拉与与EpEp初初-Ep-Ep末末有关吗？有关吗？ 塔吊把一质量为塔吊把一质量为50kg50kg的物体，从距地面高为的物体，从距地面高为h h1 1=2m=2m的地方以的地方以2m/s2m/s2
5、 2的加速度加速运动到高为的加速度加速运动到高为h h2 2=6m=6m的地方，的地方，重力做了多少功？重力做了多少功？拉力做的功拉力做的功为多大？为多大？物体的重力势能物体的重力势能是增，还是减？初位是增，还是减？初位置与末位置的重力势能之差为多大？置与末位置的重力势能之差为多大？(g=10m/s(g=10m/s2 2) )W WG G与与EpEp初初-Ep-Ep末末的关系：的关系：重力做功与重力势能的关系重力做功与重力势能的关系加速加速上升上升W WG GW W拉拉EpEp增增（减）（减）EpEp初初- Ep- Ep末末W W拉拉与与EpEp初初-Ep-Ep末末有关吗？有关吗？重力做功与重
6、力势能的关系：重力做功与重力势能的关系：当物体从高处运动到低处当物体从高处运动到低处当物体从低处运动到高处当物体从低处运动到高处 重力势能的变化只与重力做功有关，重重力势能的变化只与重力做功有关，重力做多少功，重力势能就改变多少。力做多少功，重力势能就改变多少。三、重力势能的相对性：三、重力势能的相对性：A A甲甲乙乙 如图所示，用长为如图所示，用长为1m1m的细线悬挂的细线悬挂重为重为4N4N的小球的小球A A，到一楼地面的距离，到一楼地面的距离为为2.5m2.5m，对于小球的重力势能，甲，对于小球的重力势能，甲说：说：Ep=10J,Ep=10J,乙说：乙说：Ep=-4J.Ep=-4J.谁的
7、说谁的说法正确呢？如果将细线剪断，小球法正确呢？如果将细线剪断，小球下落到一楼地面，小球的重力势能下落到一楼地面，小球的重力势能减少量为多大？减少量为多大？对于同一参考平面，重力势能：对于同一参考平面，重力势能：3J3J5J5J 重力势能跟参考平面选择有关，可以取重力势能跟参考平面选择有关，可以取正值，也可以取负值；有意义的是势能的变正值，也可以取负值；有意义的是势能的变化量，与参考面选择无关化量，与参考面选择无关四、重力势能的系统性：四、重力势能的系统性：那么重力势能是谁具有的呢那么重力势能是谁具有的呢? ? 如果没有地球，物体的重力势能有如果没有地球，物体的重力势能有意义吗意义吗? ? 重力势能应该是物体与地球组成的系统重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。具有的。1 1、重力做功的特点：、重力做功的特点：2 2、重力势能、重力势能3 3、重力势能的相对性和系统性、重力势能的相对性和系统性本节小结本节小结
