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1、前言物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。物體的高度發(fā)生變化時，重力要做功：物體被舉高時，重力做負功；物體下降時，重力做正功。幾個概念力：物體之間的相互作用。重力：物體由于地球的吸引而受到的力勢能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。一個新的概念——重力勢能因此，認識這種勢能，不能脫離對重力做功的研究。物體豎直下落從A到BAhBh1h2WG=mgh=mg(h1－h(huán)2)=mgh1－mgh2一.重力做功物體沿斜線運動從A到CAChθLh1h2WG=mgLcosθ=mgh=mg(h1－h(huán)2)=mgh1－mgh2物體沿曲線運動從A到CΔh1Δh2Δh3AChA△
2、h1θLW1=mglcosθ1=mg△h1W=W1+W2+W3+……W=mg△h1+mg△h2+mg△h3+……=mg（△h1+△h2+△h3……)=mgh=mgh1－mgh2重力做功的特點:重力做功只跟它的起點和終點的位置（高度差）有關(guān)，與物體運動的路徑無關(guān)。WG=mgh1-mgh2上述分析過程表明：還表明：功的大小等于物重跟起點高度的乘積mgh1與物重跟終點高度的乘積mgh2兩者之差。即即：WG=mgΔh二.重力勢能1.定義：物體的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積。2.單位：國際單位制中，焦耳(J)。1J=1kg．m.s-2.m=1N.m3.重
3、力勢能是標量，狀態(tài)量。4.重力勢能的變化ΔEP=mgh2-mgh1Ep=mgh可見,重力做的功等于“mgh”這個量的變化.在物理學中，“mgh”是一個有特殊意義的物理量.這個物理量就是表示物體的重力勢能。WG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep214三、重力做功與重力勢能變化關(guān)系重力做的功等于重力勢能的減少量如果重力做正功，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力對物體做的功如果重力做負功，重力勢能增加，增加的重力勢能等于物體克服重力做的功即WG=－ΔEp討論：重力勢能為零的物體是不是就沒有重力勢能？計算重力勢能之前需要先選定參考平面在參考面下方的物體的高度是
4、負值，重力勢能也是負值。參考平面的選取是任意的.在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢能也是正值；勢能是狀態(tài)量、標量．+、–表示大?。?7四、重力勢能的相對性高度是相對的，所以重力勢能也是相對的必須指出的是，重力勢能跟重力做功密切相關(guān)，而重力是地球與物體之間的相互作用力。也就是說，倘若沒有地球，就談不上重力。所以，嚴格說來，重力勢能是地球與物體所組成的這個物體“系統(tǒng)”所共有的，而不是地球上的物體單獨具有的。重力勢能屬于物體和地球組成的系統(tǒng).五.重力勢能的系統(tǒng)性平常所說的“物體”的重力勢能，只是一種習慣簡化的說法。小結(jié)一、重力做功的特點：與路徑無關(guān)，只與起
5、點和終點的高度差有關(guān)二、重力勢能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：重力做的功等于重力勢能減少WG=mgh1－mgh2重力做負功時，重力勢能增加四、重力勢能是相對的，正負表示大小。一般不加說明是以地面或題目中的最低點所在的平面作為參考平面。五、勢能是系統(tǒng)能。指系統(tǒng)所有。WG=mgΔh高度差Ep=mgh1.證明：設(shè)斜面高度為h，對應(yīng)于傾角為θ1、Θ2、θ3的斜面長分別為l1、l2、l3。由功的公式可知，在傾角為θ1的斜面，重力與位移的夾角為(π/2－θ1)，重力所做的功為：WG=mgl1cos(π/2－θ1)=mgl1
6、sinθ1=mgh。同理可證，在傾角為θ2、θ3的斜面上，重力所做的功都等于mgh，與斜面傾角無關(guān)。2.答：（1）足球由位置1運動到位置2時，重力所做的功為－mgh，足球克服重力所做的功為mgh，足球的重力勢能增加mgh。（2）足球由位置2運動到位置3時，重力做的功為mgh，足球的重力勢能減少了mgh。（3）足球由位置1運動到位置3時，重力做功為0，重力勢能變化為0。h1h2AB3.答：（1）見下表（2）如果下落過程中有空氣阻力,表格中的數(shù)據(jù)不變。說明：本題的意圖是使學生認識，重力勢能跟0勢面的選取有關(guān)，而重力勢能的變化跟重力的功相對應(yīng)，與0勢面的選取無
7、關(guān)。重力做的功只跟物體位置的變化有關(guān)，與是否存在其他力無關(guān)。4.答：A正確。例如：物體在向上的拉力作用下，如果做勻加速直線運動，這時拉力的功大于重力勢能的增加量。如果物體做勻減速直線運動，這時拉力的功小于重力勢能的減少量。B錯誤。物體勻速上升，拉力的大小等于重力，拉力的功一定等于重力勢能的增加量。C錯誤。根據(jù)WG=EP1-EP2可知，重力做-1J的功，重力勢能的增加量為1J。D錯誤。重力做功只與起點和終點的位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，A、B兩點的位置不變，從A點到B點的過程中，無論經(jīng)過什么路徑，重力的功都是相同的。課堂訓練1、選擇不同的水平面作為參考平面，物體
8、在某一位置的重力勢能和某一過程中重力勢能改變量()A.都具有不同的數(shù)值B.都具有
