高中 高一 物理 必修二 重力势能

7.4重力势能一、教学目标

1知识与技能：（1）理解重力势能的概念；

（2）了解重力做功的特点；

（3）重力做功和势能变化量的关系；

2过程与方法：（1）通过经历重力势能概念的建立过程，了解“势能“的含义； (2)能够运用重力势能的定义和表达式解释生活中的问题。 3情感态度与价值观：了解实际生活中的重力做功现象，理解定义式的意义，为后续的功能关系奠定基础，形成严谨认真的科学态度。二、学情分析

1、教学对象分析：学生在此之前已经学习过重力做功和相对性内容

2、学习需要分析：理解功能关系和概念定义式的科学思想

三、重难点

（1）重点：理解并计算重力势能；了解重力做功的特点；重力做功和重力势能变化量的关系

（2）难点：重力做功和重力势能关系的建立过程及应用

四、教学过程

1、重力势能：定义和类型

典例分析：

(1)、生活导入：高空掉苹果视频（问题：苹果的“魔力“与什么因素有关？）

（2）、概念切入：重力势能——定性和定量

（3）、方法分析：

1）定性：探究重力势能与重力做功的关系2）定量：重力做功特点：总结：重力做功与路劲无关，只与初始状态的位置有关WG=mgh=mgh1−mgh2 因此，下定义——重力势能EP=mgh

（4）、归纳总结：2、重力做功与重力势能的关系

(1)、典例：

例2、塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？(g=10m/s-2)总结：重力做功与重力势能的关系重力做了________正功/负功，相当于，减少/增加了_______重力势能

（2）、巩固练习:

练习3、如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点，若已知OD＝23l，则小球由A点运动到C点的过程中，重力做功为多少？重力势能减少了多少？3、重力势能的相对性：

（1）h的相对性重力势能的相对性重力势能的系统性

(2)典例：例1、如图，质量m=1kg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)参考面小球在A处的重力势能小球在B处的重力势能整个过程中重力做功整个过程中重力势能的变化桌面地面3、拓展：绳子、链条类的重力势能

（1）分类

1)当粗细均匀、质量分布均匀的绳子、链条呈直线状(或水平或竖直或倾斜)放置时，Ep ＝mgh中的h表示长度一半位置处的重心相对零势能面的高度． 2)当粗细均匀、质量分布均匀的绳子、链条不以直线状(如折线状)放置时，应当分段表示重力势能再求和．（2）典例分析

例2、如图所示，在光滑的桌面上有一根均匀柔软的质量为m、长度为l的绳子，绳 子的14悬于桌面下，从绳子开始下滑至绳子刚好全部离开桌面的过程中，重力对绳子 做功为多少？绳子的重力势能变化量为多少？(桌面离地面高度大于l，重力加速度取g)（3）巩固练习

4、一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，现在缓慢地把绳子提起来．设提起前半段绳子时人做的功为W1，全部提起来时人做的功为W2，则W1∶W2等于()A．1∶1B．1∶2C．1∶3D．1∶4

五、总结:一、重力做功的特点：

与路径无关，只与起点和终点的高度差有关

二、重力势能：物体由于被举高而具有的能量。 表达式

三、重力做功与重力势能变化的关系

重力做正功，重力势能减