第四节 重力势能
1．知道重力做功与路径无关。
2．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。
3．掌握重力做功与重力势能变化的关系。
4．理解重力势能的相对性，知道重力势能是物体和地球系统所共有的。
1.重力做的功
(1)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)正负
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。
(3)特点
物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。
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表示物体所在位置的高度。
(3)单位：焦耳，与功的单位相同。重力势能是标量，正负表示大小。
(4)重力做功与重力势能变化的关系
①表达式：WG＝Ep1－Ep2。
②重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大。
3．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，这个水平面叫做参考平面，在参考平面，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，负值的重力势能，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。
判一判
(1)重力势能Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，则Ep1与Ep2方向相反。( )
(2)同一物体的重力势能Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，则Ep1>Ep2。( )
(3)在同一高度的质量不同的两个物体，它们的重力势能一定不同。( )
提示：(1)× 重力势能是标量，没有方向。
(2)√ 重力势能为正值，表示物体处于参考平面的上方，为负值表示物体处于参考平面的下方，而同一物体在越高的地方重力势能越大。
