教学设计+宁乡一中+物理+向秀媚+重力势能.docx

重力势能
学习目标
1、知道重力做功与路径无关的特点。
2、理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。
3、理解重力做功和重力势能的变化的关系。
4、知道重力势能具有相对性。
5、知道重力势能是物体和地球系统所共有。
学习重点
重力做功的特点、重力势能的概念及重力做功与物体重力势能变化的关系
学习难点
重力势能的定义式及重力势能的相对性
教学设计
一、 新课引入
1、 势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量称之为势能。
2、 势能的种类：重力势能和弹性势能
二、新课内容
重力势能（初中的定义）：由于物体被举高而具有的能量称之为重力势能；
物体被举高的同时重力也对物体做了功，那么重力势能和重力做功有什么关系呢？
1、 重力做功的特点

类型1:WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2
类型2:WG＝mgl cosθ＝mgΔh＝mgh1－mgh2
类型3:WG＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…mgΔh＝mgh1－mgh2
重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点以及终点的位置有关，而跟运动路径无关。
公式：:WG＝mgh1－mgh2
2、 重力势能
重力做功同物体的重力与高度的乘积息息相关，而mgh本身也随着物体所处的告诉和质量的变化而变化：高度一定时，质量越大，mgh越大；质量一定时，高度越大，mgh越大；mgh的变化规律同重力势能的规律一样，那么mgh同重力势能是什么关系呢？
重力势能：物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积
（1） 表达式：EP＝mgh
（2） 矢量性：标量
（3） 单位：是焦耳（J）
3、 重力势能的相对性
重力势能的变化 EPB－EPA ＝-2mgh

规律：
（1）重力势能具有相对性；
（2）为了比较势能的大小我们通常选一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力势能是负数。
（3）重力势能的变化与参考面的选取无关。
课堂练习
如图，质量m = 0.5kg的小球，从桌面上方高h1 = 1.2m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度h2 = 0.8m。请按要求填写下表。(g=10m/s²)

总结：选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同。对一个确定的过程，重力做功和重力势能变化与参考面的选择无关。
4、重力势能与重力做功的关系
WG＝mgh1－mgh2=EP1-ΔEP2=-ΔEP
（1） 当物体由高处向低处运动时： 重力做正功，重力势能减少；
（2）当物体由低处向高处运动时： 重力做负功，重力势能增加；
5、重力势能是系统所共有的
（1）重力是物体与地球之间的作用力
（2）重力势能是物体与地球组成的系统所共有的
三、小结
1、势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定。
2、势能是标量，单位是焦耳。
3、重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差
4、重力势能是地球和地面上的物体共同具有的，一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关。
四、课堂练习
1. 从高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的多个斜面低端向上拉同一物体到顶端，以下说法正确的是( C )
A.沿坡度越小，长度越大的斜面上升重力势能增加量大
B.沿长度越大，粗糙程度越大的斜面上升重力势能增加量大
C.重力势能增加量一样多
D.无法确定
2. 关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是( ABD )
A.重力对物体做正功，物体的重力势能一定减少
B.物体克服重力做功，物体的重力势能一定增加
C.地球上一个物体的重力势能都有一个确定值
D.重力做功的多少与参考平面的选取无关
3.物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则( BD )
A.重力做功为50J
B.物体的重力势能一定增加了50J
C.物体的动能一定减少50J
D.重力做了50J的负功