8.2 重力勢(shì)能 【知識(shí)精研】高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

8.2重力勢(shì)能一個(gè)拇指大的小石塊，在4樓拋下時(shí)可能傷人頭皮，而在25樓拋下時(shí)可能會(huì)讓路人當(dāng)場(chǎng)送命。一個(gè)4厘米的鐵釘在18樓甩下時(shí)，可能會(huì)造成行人的致命傷害。在重力加速度的作用下，一顆雞蛋都可能成為致命殺手。當(dāng)達(dá)到一定的高度，即便很輕的物體，也會(huì)造成很大的傷害。一個(gè)30克的雞蛋從4樓拋下來就會(huì)讓人起腫包

從8樓拋下來就會(huì)讓人頭皮破裂

從18樓高甩下來就可以砸破行人的頭骨

從25樓拋下可使人當(dāng)場(chǎng)死亡2導(dǎo)入高空拋物罪:中華人民共和國刑法罪名，是指從建筑物或者其他高空拋擲物品，情節(jié)嚴(yán)重的承擔(dān)一年以下有期徒刑、拘役或者管制，并處或者單處罰金的法定責(zé)任，自2021年3月1日起施行。導(dǎo)入初中我們已經(jīng)定性地學(xué)習(xí)了重力勢(shì)能，物體的質(zhì)量越大、所處的位置越高，重力勢(shì)能就越大。這一節(jié)我們來進(jìn)一步定量地研究重力勢(shì)能。你認(rèn)為重力勢(shì)能的表達(dá)式應(yīng)該是怎樣的呢？我們?nèi)绾翁骄磕芰康谋磉_(dá)式呢？做功是能量轉(zhuǎn)化的方式；做功是能量轉(zhuǎn)化的量度一、重力做功類型3類型2類型1BBΔh1Δh2Δh3hh1h2Amg類型1:類型2:類型3:A1A2A3WG＝mgh＝mgh1－mgh2WG＝mglcosθ＝mgh＝mgh1－mgh2WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…＝mgh＝mgh1－mgh2lBθmgAAmg做功是能量轉(zhuǎn)化的方式；做功是能量轉(zhuǎn)化的量度一、重力做功WG=mgh1－mgh2特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。重力做功反映了初末位置有關(guān)的一個(gè)物理量的變化。與重力勢(shì)能的特征相同單位制1、定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。二、重力勢(shì)能2、表達(dá)式：EP=mgh3、單位：焦耳（J）

4、標(biāo)矢性：標(biāo)量

一、重力做功WG=mgh1－mgh2特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。1、定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。二、重力勢(shì)能2、表達(dá)式：EP=mgh3、單位：焦耳（J）

4、標(biāo)矢性：標(biāo)量

腦筋急轉(zhuǎn)彎：小明從五樓的窗臺(tái)跳下，為啥沒摔著？一、重力做功WG=mgh1－mgh2特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。1、定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。二、重力勢(shì)能2、表達(dá)式：EP=mgh3、單位：焦耳（J）

4、標(biāo)矢性：標(biāo)量

5、重力勢(shì)能具有相對(duì)性：

重力勢(shì)能是相對(duì)于某一平面而言的，這個(gè)水平面叫做參考平面。在這個(gè)參考平面上物體的重力勢(shì)能為0.

參考平面的選取是任意的，可視研究問題的方便而定，通常以水平地面為參考平面（0勢(shì)能面）。物體在參考平面之上重力勢(shì)能取正值，在參考平面之下取負(fù)值。重力勢(shì)能的正負(fù)表示大小。一、重力做功WG=mgh1－mgh2特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。1、定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。二、重力勢(shì)能2、表達(dá)式：EP=mgh3、單位：焦耳（J）

4、標(biāo)矢性：標(biāo)量

5、重力勢(shì)能具有相對(duì)性

參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢(shì)能變化桌面地面

6J10J-4J010J10J-10J-10J選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同對(duì)一個(gè)確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇無關(guān)重力勢(shì)能、重力做功、重力勢(shì)能的變化與是否存在空氣阻力無關(guān)一、重力做功WG=mgh1－mgh2特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。1、定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。二、重力勢(shì)能2、表達(dá)式：EP=mgh3、單位：焦耳（J）

4、標(biāo)矢性：標(biāo)量

5、重力勢(shì)能具有相對(duì)性

6、重力勢(shì)能的變化具有絕對(duì)性：與參考平面的選取無關(guān)

7、重力勢(shì)能的系統(tǒng)性：重力勢(shì)能屬于物體和地球組成的系統(tǒng)，

平常所說的物體的重力勢(shì)能，只是一種習(xí)慣簡(jiǎn)化的說法。

例1B

一、重力做功WG=mgh1－mgh2特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。1、定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。二、重力勢(shì)能2、表達(dá)式：EP=mgh3、單位：焦耳（J）

4、標(biāo)矢性：標(biāo)量

5、重力勢(shì)能具有相對(duì)性

6、重力勢(shì)能的變化具有絕對(duì)性

7、重力勢(shì)能的系統(tǒng)性三、重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系WG=mgh1-mgh2=EP1－EP2

=－（EP2－EP1）=－ΔEp1、當(dāng)物體由高處向低處運(yùn)動(dòng)時(shí)：重力做

功，重力勢(shì)能

。2、當(dāng)物體由低處向高處運(yùn)動(dòng)時(shí)：重力做

功，重力勢(shì)能

。正減少負(fù)增加重力做功是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化的量度一、重力做功WG=mgh1－mgh2特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。1、定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。二、重力勢(shì)能2、表達(dá)式：EP=mgh3、單位：焦耳（J）

4、標(biāo)矢性：標(biāo)量

5、重力勢(shì)能具有相對(duì)性

6、重力勢(shì)能的變化具有絕對(duì)性

7、重力勢(shì)能的系統(tǒng)性三、重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系WG=mgh1-mgh2=EP1－EP2=－（EP2－EP1）=－ΔEp例.以下說法是否正確？如果正確，說出一種可能的實(shí)際情況；如果不正確，說明這種說法為什么錯(cuò)誤。（1）物體受拉力作用向上運(yùn)動(dòng)，拉力做的功是1J，但物體重力勢(shì)能的增加量不是1J。（2）物體受拉力作用向上勻速運(yùn)動(dòng)，拉力做的功是1J，但物體重力勢(shì)能的增加量不是1J。（3）物體運(yùn)動(dòng)，重力做的功是-1J，但物體重力勢(shì)能的增加量不是1J。（4）沒有摩擦?xí)r物體由A沿直線運(yùn)動(dòng)到B，重力做的功是-1J；有摩擦?xí)r物體由A沿曲線運(yùn)動(dòng)到B，重力做的功大于-1J。

例2A一、重力做功WG=mgh1－mgh2特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。1、定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。二、重力勢(shì)能2、表達(dá)式：EP=mgh3、單位：焦耳（J）

4、標(biāo)矢性：標(biāo)量

5、重力勢(shì)能具有相對(duì)性

6、重力勢(shì)能的變化具有絕對(duì)性

7、重力勢(shì)能的系統(tǒng)性三、重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系WG=mgh1-mgh2=EP1－EP2=－（EP2－EP1）=－ΔEp四、彈性勢(shì)能1、彈性勢(shì)能：發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能。影響因素1、彈簧的彈性形變量2、勁度系數(shù)一、重力做功WG=mgh1－mgh2特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。1、定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。二、重力勢(shì)能2、表達(dá)式：EP=mgh3、單位：焦耳（J）

4、標(biāo)矢性：標(biāo)量

5、重力勢(shì)能具有相對(duì)性

6、重力勢(shì)能的變化具有絕對(duì)性

7、重力勢(shì)能的系統(tǒng)性三、重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系WG=mgh1-mgh2=EP1－EP2=－（EP2－EP1）=－ΔEp四、彈性勢(shì)能1、彈性勢(shì)能：發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能。影響因素1、彈簧的彈性形變量2、勁度系數(shù)思考：彈力做功與彈性勢(shì)能之間是怎樣的關(guān)系？與重力勢(shì)能的特征相同一、重力做功WG=mgh1－mgh2特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。1、定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。二、重力勢(shì)能2、表達(dá)式：EP=mgh3、單位：焦耳（J）

4、標(biāo)矢性：標(biāo)量

5、重力勢(shì)能具有相對(duì)性

6、重力勢(shì)能的變化具有絕對(duì)性

7、重力勢(shì)能的系統(tǒng)性三、重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系WG=mgh1-mgh2=EP1－EP2=－（EP2－EP1）=－ΔEp四、彈性勢(shì)能1、彈性勢(shì)能：發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能。影響因素1、彈簧的彈性形變量2、勁度系數(shù)2、彈性勢(shì)能表達(dá)式：其中k是勁度系數(shù)，Δx是形變量：伸長量和壓縮量。3.彈力做功和彈性勢(shì)能之間的關(guān)系一、重力做功WG=mgh1－mgh2特點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置的高度差有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。1、定義：物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。二、重力勢(shì)能2、表達(dá)式：EP=mgh3、單位：焦耳（J）

4、標(biāo)矢性：標(biāo)量

5、重力勢(shì)能具有相對(duì)性

6、重力勢(shì)能的變化具有絕對(duì)性

7、重力勢(shì)能的系統(tǒng)性三、重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系WG=mgh1-mgh2=EP1－EP2=－（EP2－EP1）=－ΔEp四、彈性勢(shì)能1、彈性勢(shì)能：發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能。影響因素1、彈簧的彈性形變量2、勁度系數(shù)2、彈性勢(shì)能表達(dá)式：3、彈力做功和彈性勢(shì)能之間的關(guān)系4、勢(shì)能也叫位能，與相互作用的物體的相對(duì)位置有關(guān)。

重力勢(shì)能是由地球和地面上物體的相對(duì)位置決定的

彈性勢(shì)能是由發(fā)生彈性形變的