3. 势能国家优质课一等奖

§4.3.重力势能

知识与技能

1、理解重力势能的概念，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。

教学目标

过程与方法

情感态度与价值感

1、根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式；

2、学会从功和能的关系上解释和分析物理形象。

渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。

教学重点

重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。

教学难点

重力势能的系统性和相对性

课程类型

新课

教学方法

实验观察法、分析归纳法、讲练法

教学用具

ppt课件, 课时安排

1课时

教

学

步

骤

观看<<天地大冲撞>>（附视频） 从高空中落下来的物体为何具有这么大的能量？这些能量与什么因素有关？

这是因为物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量。而当它从导所处的的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出来。

入 在初中我们已经学过：这个能量叫做重力势能

新回顾知识：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能．

课

物体的重力势能的大小与什么因素有关呢？

1．质量一定时，高度越高，重力势能越大。

2.高度一定时，质量越大，重力势能越大。

这节课我们将进一步深入学习重力势能。

1

过渡语：物体高度变化时，重力势能变化，同时重力对物体做功。物体上升时重力做负功，重力势能增大；物体下降时重力做正功，重力势能减少。重力势能的变化与重力做功有密切关系。所以研究重力势能，可以从研究重力做功开始——

一、重力做功

1、

讨论小球竖直下落，重力所做的功

物体由A运动到B，重力做功mgh 2、

讨论小球沿斜线下落，重力所做的功

物体由A运动到B，重力做功mgh 3、讨论小球沿曲线下落，重力所做的功

物体由A运动到B，重力做功mgh 综合以上三种情况，可以得到结论：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。不论光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末状态的高度差相同，重力做的功就相同．

即 WG =mgh1- mgh2 二、重力势能：

新可

见,重力做的功等于“mgh”这个量的变化.在物理学中，

“mgh”课是一个有特殊意义的物理量，它与重力做功有关,又与势能的基本特征一教致。就用这个物理量表示物体的重力势能。

学

重力势能：物体凭借其高度而具有的能量 EP=mgh Ep表示物体的重力势能单位焦(J)m表示物体的质量单位千克(kg)g表示物体的重力加速度单位米/秒2(m/s2)h表示物体的高度单位米(m)思考：重力势能和重力做之间的关系是什么呢

？

Wmghmgh1mgh2

G

EmghmghP211、

重力做功与重力势能的变化

WG = mgh1-mgh2= Ep1 - Ep2=-∆EP

2

重力做功WG 重力势能Ep 重力做功和重力势（正、负）

（增加、减少）

能变化的关系

负

增加

物体克服重力做的功等于重力势能的增加

重力做的功等于重力势能的减少

物体上升

物体下落

正

减少

2、确定重力势能的大小

学生分组讨论：

1.高0.8m的桌面上有重为0.5kg的书重力势能为多少？请计算。2（ g=10m/s

）

不同学生得到的重力势能数值可能不同。

这是由于所选高度的起点不同而造成的。

我们把所选高度的起点处的平面叫参考平面

确定重力势能的方法：

①先选定参考平面（0势能面）

②在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；

新③在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。

课＋、－表示重力势能的大小

教④参考平面的选取是任意的（一般从研究问题的方便出发来选择）

学

【练习】如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=9.8m/s ) 参考小球在A点平面

重力势能

桌面

地面

6J 10J 小球在B点重力势能

-4J 0 下落过程小球重力做功

10J 10J 下落过程小球重力势能变化

减少10J 减少10J ⑴选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同

⑵对一个确定的过程，WG 和△EP 与参考面的选择无关

3、重力势能的系统性

我们常常有这样的疑问，重力势能是谁的？是物体的？还是地球的？

质量是物体的固有属性，而重力的施力物体是地球，两者缺一不可。

故：重力势能是物体和地球组成的系统所共有的。

3

一、重力做功

重力做功与路径无关,只跟它的起点和终点的位置有关

WG =mgh1- mgh2 小

二、重力势能 Ep = mgh 结

1、重力做功与重力势能的变化

2、重力势能的相对性

3、重力势能的系统性

1．如图所示一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是 ( ) A．沿AB面重力做功多

B．沿两个面重力做的功相同

C．沿AB面重力势能减少多

D．沿两个面减少的重力势能相同

巩2、下列关于重力势能的说法正确的是（ ）

固A、重力势能是地球和物体共同具有，而不是物体单独具有的

练B、重力势能的大小是相对的

习

C、重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功

D、在地面上的物体，它的重力势能一定等于零

3、将重为50 N的物体沿着竖直方向向上匀速吊起10 m高，此过程中物体的重力势能变化了 J，拉力对物体做功 J.若物体以21 m/s的加速度上升10 m高，此过程中物体的重力势能变化了 J，拉力对物体做了 J的功. 作完成《课时训练》第七章第四节的练习

业

§4.3 重力势能

一、重力做功

板WG =mgh1- mgh2 书二、重力势能 Ep = mgh 设1、重力做功与重力势能的变化

计

2、重力势能大小的确定

3、重力势能的系统性

4