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高中物理第七章机械能守恒定律第四节重力势能课堂探究学案新人教版

必修2

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第四节重力势能

课堂探究

探究一对重力势能的理解

问题导引

如图所示是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验示意图，从图中你能知道重力势能

与哪些因素有关吗?

提示：实验中采用控制变量法来研究重力势能的影响因素。由甲和乙可知，重力势能与高

度有关;由甲和丙可知,重力势能与物体的质量有关。

名师精讲

1．重力势能的“四性”

（1)系统性：重力势能是物体和地球所组成的系统共同具有的能量,不是地球上的物体单

独具有的，平时我们所说的“物体的重力势能”是一种简化的说法.

(2）相对性：重力势能E＝mgh与参考平面的选择有关,式中的h是物体重心到参考平面的

p

高度。重力势能是标量,只有大小而无方向，但有正负之分。当物体在参考平面上方时，E为

p

正值;当物体在参考平面下方时,E为负值。注意物体重力势能的正负是表示比零势能大,还是

p

比零势能小。

(3)参考平面选择的任意性：视处理问题的方便而定，一般选择地面或物体运动时所达到

的最低点为零势能面。

(4）重力势能变化的绝对性：物体从一个位置运动到另一个位置的过程中，重力势能的变

化与参考平面的选取无关，它的变化量是绝对的。

2．重力势能是标量

物体的重力势能为负值表示物体的重力势能比在参考平面上时具有的重力势能要少,这跟

用正负表示温度高低是相似的。

Emghhh

特别提醒(1)＝，表示物体重心相对参考平面的高度,物体在参考平面上方，＞0，

p

hEEE

在参考平面下方，＜0;（2)某一过程重力势能的变化为Δ＝－，它与参考平面的选择

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无关。

【例1】（多选)关于重力势能，下列说法中正确的是()