高中物理 重力势能(重力势能高中知识点)

高中物理必修第二册-对重力势能的理解

从A到B，重力做功：WG＝mg(h1－h2)，展开得到WG＝mgh1－mgh2，从功与能的关系的角度看，功是能量转化的量度。左边是功，右边应该是能，而且应该对应着两个状态，两个状态都只与高度和重力有关，结合初中所学重力势能的特点可知，mg与h的乘积就表示重力势能，Ep＝mgh

从B至A重力做的功WG＝－mg(h1－h2)＝mgh2－mgh1。从运算可以看出，重力做负功，mgh2<mgh1，重力势能增加。

1．重力势能：mgh的特殊意义在于它一方面与重力做的功密切相关，另一方面它随着高度的增加而增加、随着质量的增加而增加，恰与重力势能的特征一致。因此，我们把mgh叫作物体的重力势能，常用Ep表示，即Ep＝mgh。

2．重力做功与重力势能变化的关系

重力做功WG＝Ep1－Ep2。Ep1＝mgh1表示物体在初位置的重力势能，Ep2＝mgh2表示物体在末位置的重力势能。重力做多少正功，重力势能减少多少，重力做多少负功，重力势能增加多少。

3．重力势能的系统性

重力是地球与物体之间的相互作用力，如果没有地球，就不会有重力，也不存在重力势能，所以严格地说，重力势能是地球与地球上的物体所组成的“系统”共有的，而不是地球上的物体单独具有的。平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化的说法。

4．解决重力势能问题的注意事项

(1)重力势能的大小与零势能面的选取有关。

(2)重力做功、重力势能的变化量与零势能面的选取无关。

(3)计算重力做功、重力势能、重力势能的变化量时要注意判断其正、负。

5.求重力做功的两种方法

(1)根据功的定义式求解：先求初、末位置的高度差，再求出重力与此高度差的乘积，即为重力做的功(前面已讲)。

(2)根据重力势能的变化与重力做功的关系求解：重力做的功等于重力势能变化量的负值：WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。

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