2．重力势能【学习素养·明目标】 物理观念：1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算.2.理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关.3.知道重力势能的相对性.4.理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因素．科学思维：1.通过重力势能表达式的推导，培养科学思维能力.2.通过对重力势能的相对性和系统性的理解，加强对物理概念认识的严谨性，培养严谨的学习态度．一、重力做的功和重力势能1．重力做的功(1)特点：只跟物体运动的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关．物体下降时重力做正功；物体被举高时重力做负功，也可以说成物体克服重力做功．(2)表达式：WG＝mgh＝mg(h1－h2)，其中 h 表示物体起点和终点的高度差．h1、h2分别表示物体起点和终点的高度．2．重力势能(1)定义：物体由于位于高处而具有的能量．(2)大小：等于物体所受重力与所处高度的乘积，表达式为 Ep＝mgh.其中 h 表示物体(重心)的高度．(3)单位：焦耳，与功的单位相同．(4)重力做功与重力势能变化的关系① 表达式：WG＝Ep1－ E p2.② 重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．二、重力势能的相对性和系统性1．相对性(1)参考平面：物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫作参考平面．在参考平面上，物体的重力势能取作 0.(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不同的．对选定的参考平面，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小．2．系统性重力势能是地球与物体所组成的系统共有的．三、弹性势能1．弹性势能的概念发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能．2．决定弹性势能大小的相关因素弹性势能与弹簧的形变量 l 和劲度系数 k 有关，在弹簧的形变量 l 相同时，弹簧的劲度系数 k 越大，弹簧的弹性势能越大．在弹簧劲度系数 k 相同时，弹簧形变量越大，弹簧弹性势能越大．1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)重力做功与物体沿直线或曲线有关． (×)(2)物体只要运动，其重力一定做功．(×)(3)同一物体在不同位置的重力势能分别为 Ep1＝3 J，Ep2＝－10 J，则 Ep1
