4．1 势能的变化与机械功学 习 目 标知 识 脉 络1.认识重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算．2．理解重力做功与重力势能的变化关系，知道重力势能具有相对性．(重点)3．掌握重力做功与路径无关，重力势能是物体与地球系统所共有．(难点)4．通过实际题目的应用，体验科学知识的价值.重 力 势 能1．定义：物体由于被举高而具有的能量．2．大小：物体的重力势能等于它所受重力和它的高度的乘积，重力势能是物体与地球共有的．3．表达式：Ep＝mgh，单位为焦耳，符号是 J.4．相对性：物体的重力势能是相对的，它是相对于参考平面而言的．5．标矢性：重力势能是标量，只有大小，没有方向，但是它有正、负．1．物体的重力势能只与物体高度有关．(×)2．物体与零势能面的距离变大，它的重力势能不一定变大．(√)3．一个物体的重力势能从－6 J 变化到－3 J，重力势能变大了．(√)1．某一物体在两个位置的重力势能分别是 Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，则 Ep1与 Ep2大小关系如何？【提示】 重力势能是标量，对于同一个物体，重力势能的正负就表示它的大小，故 Ep1＞Ep2.2．如图 411 所示为三峡大坝的侧视图，那么三峡大坝为什么修建的如此高大？图 411【提示】 大坝修得越高，水具有的重力势能越大，水的发电能力越强．如图 412 所示，桌面距地面 h1，一物体质量为 m，静止在距桌面 h2处．1图 412探讨 1：以地面为参考平面，物体具有的势能是多少？物体由静止下落到地面的过程中，重力势能减少了多少？【提示】 Ep1＝mg(h1＋h2)，ΔEp＝mg(h1＋h2)．探讨 2：以桌面为参考平面，物体具有的势能是多少？物体由静止下落到地面的过程中，重力势能减少了多少？【提示】 Ep2＝mgh2，ΔE′p＝mg(h1＋h2)．探讨 3：以上的数据说明什么？【提示】 重力势能的大小与零势面选取有关，而势能改变量大小与零势面选取无关．1．重力势能的性质(1)重力势能的相对性重力势能具有相对性，即重力势能的大小与零势能面的选取有关．(2)重力势能变化量的绝对性当一个物体由一个位置运动到另一个位置时，重力势能之差是一定的，与参考平面的选取无关．实际问题中我们更关注的是重力势能的变化量．(3)重力势能的系统性所谓物体的重力势能，实际上是地球和物体组成的系统所共有的，并非物体单独所有，通常所说的物体具有多少重力势能，实际上是一种简略的说法而已．2．重力势能的正负(1)重力势能是标量但有正负值，其正、负表示物体重力势能相...
