重力势能人教版高中物理必修2新知导入思考:打桩机的重锤从高处落下时,可以把水泥桩打进地里,为什么?¶¯»ÑÝʾ£ºÖØ重力势能打桩机的重锤从高处落下时,重锤具有重力势能。初中我们已经定性地学习了重力势能,物体的质量越大、所处的位置越高,重力势能就越大。这一节我们来进一步定量地研究重力势能。新知讲解一、重力做的功功与能是两个密切联系的物理量。物体的高度发生变化,重力势能发生变化,重力要做功。物体被举高时重力做负功,势能增大。物体下降时重力做正功,势能减小;新知讲解例1(1)设一个质量为m的物体,从与地面高度为h1的位置A,竖直向下运动到高度为h2的位置B,求这个过程中重力做的功。mgΔhh1h2ABWG=mgΔh=mgh1-mgh2新知讲解(2)如图所示,质量为m的物体从上向下运动,沿着一个斜面向下运动到B′,再水平运动到B,高度由h1降为h2。求这个过程中重力做的功。h2Δhh1BB′θAmg物体沿斜面运动的距离是l,在这一过程中重力做的功是:WG=(mgcosθ)l=mgΔh=mgh1-mgh2上面情况中,尽管物体运动的路径不同,但高度的变化是一样的,而且重力做的功也是一样的。新知讲解从B′沿水平方向运动到B的过程中,重力不做功。即这个过程中重力做的功:WG=mgh1-mgh2新知讲解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和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。h1,h2分别代表始、末两个位置的高度。WG=mgh1-mgh22、重力的功功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积mgh1与跟终点高度的乘积mgh2两者之差。新知讲解二、重力势能1.定义:物体由于被举高而具有的能叫重力势能。2.决定重力势能大小的相关因素:物体的重力势能的大小跟物体的质量和所在的高度有关3.大小:E=mgh;单位:焦耳(J),是标量,其单位与功的单位相同,在国际单位制中都是焦耳,符号为J。1J=1kg·m·s-2·m=1N·m新知讲解3、重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能:WG=Ep1-Ep2其中Ep1表示物体在初位置的重力势能,Ep2表示物体在末位置的重力势能。(1)重力做正功,重力势能减少,重力做了多少正功,重力势能就减少多少。WG=Ep1-Ep2WG>0,Ep1>Ep2新知讲解(2)重力做负功,重力势能增加,物体克服重力做了多少功,重力势能就增加多少。(3)重力做的功等于重力势能的减少量WG<0,Ep1