人教版高一物理必修2第七章第4节重力势能导学案设计(无答案)

§7.4重力势能一、预习指导：1、认识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、理解重力做功与重力势能变化的关系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的6、阅读课本P59—P61二、问题思考：1、重力做功跟路径有关吗？重力做与哪些因素有关？2、重力势能与什么因素有关?你能否列举生活中的实例加以说明?3、么重力势能是谁具有的?三、新课教学：【例l】如图所示，将质量为m的小球从A点无初速度释放.已知细绳长为l，此时和竖直方向的偏角为θ，如果不考虑阻力的影响．试求小球由A点摆至最低点B的过程中，外力对小球所做的总功是多少．能否说出物体在A点的重力势能是多少?如果有空气阻力的影响．能否说出整个过程中能量是如何转化的?【例2】一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，下列结论正确的是(水平地面为零势能面) ( )A．铁块的重力势能大于木块的重力势能B．铁块的重力势能小于木块的重力势能C．铁块的重力势能等于木块的重力势能D．上述三种情况都有可能四、课后练习：1．(单选)选择不同的水平面做参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能的改变量( )A．都具有不同的数值B．都具有相同的数值C．前者具有相同的数值，后者具有不同的数值D．前者具有不同的数值，后者具有相同的数值2．(单选)有一质量为m、边长为a的正方体，与地面之间的动摩擦因数μ=0．1，为使它移动距离a，可采用将它翻倒或向前匀速平推两种方法．则( ) A．将它翻倒比平推前进做的功少B．将它翻倒比平推前进做的功多C．两种情况做的功一样多D．无法比较两种情况做功的多少新课标第一网3．(多选)关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是( )A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加B．在同一高度，将物体以初速度v0向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中．重力所做的功相等，物体所减少的重力势能也一定相等C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力的功与物体所增加的重力势能之和4．(单选)质量为m的跳高运动员．先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他在跳高过程中做的功( ) A．都必须大于mgh B．都不一定大于mghC．用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mghD．用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh5．(单选)质量为M 的物体放在水平面上．上面固定一根原长为L ，劲度系为k 的轻弹簧，现用手缓慢竖直向上拉弹簧的上端P ，如图所示，当P 点位移为H 时，物体离开地面一段距离，则物体在此过程中增加的重力势能是 ( )A ．MgHB ．kM MgH - C ．k Mg MgH 2)(+ D ．kMg MgH 2)(- 6．如图所示，半径为r 的光滑圆柱被固定在水平平台上，用轻绳跨过圆柱体与两个质量分别为m 1、m 2的小球相连(m 1<m 2)，开始时让m 1放在平台上。

第七章第四节重力势能教学设计一、设计思想：“功”教学之后，学生第一次涉及到能量，并从量的角度研究能量的具体表达形式。

在以后的学习过程中，能量概念的重要性会被学生逐步认识到。

就内容的呈现方式来看：从生活中的事例出发，形成具体的表达形式是这一节课的核心，本节课有探究课的特点，采取师生互动、引导、启发的教学方式。

二、教学目标：1、知识与技能：①、理解重力势能的概念，知道在国际单位中，势能的单位是焦耳（J），势能是标量，并会用重力势能的定义式进行计算。

②、理解重力做功与重力势能变化的关系，并能够应用表达式进行计算，知道重力做功与路径无关。

③、知道重力势能具有相对性，计算重力势能需选择参考面。

④、知道重力势能是物体和地球系统所共有。

2、过程与方法：根据功和能的关系，推到出重力势能的表达式，进一步渗透科学探究的几个要素。

3、情感态度与价值观：培养学生从生活现象中探究物理规律的方法，激发学生勇于探索、勇于发现的品质。

三、教学重点：1、重力势能的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。

2、重力做功与路径无关及负功的意义。

四、教学难点：理解重力做功与重力势能变化的关系及重力势能改变的系统性五、教学资源：物理教材、实验器材（两个小球），PPT，六、教法设计：引导式、启发式、探究式、讨论式七、教学过程：重力做的功：W G＝mgh=mgh1－mgh2PPT：课本图7.4-2我们接着来计算这个物体沿倾斜直线从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。

重力做的功：W G＝mglcosθ ＝mgh＝mgh1－mgh2PPT：课本图7.4-3我们最后来计算这个物体沿任意的曲线从高度为h1的地方运动到高度为h2的地方的过程中重力所做的功。

如何计算第三幅中重力所做的功呢？受第二个图的启发，我们可以把曲线分割成若干小段，当分得足够小的时候，我们就可以认为每一段都是直线，这样求出重力在每一段上所做的功，再把所有的功相加，即得在这个过程中，重力所做的功。

第四节重力势能科目 :高一物理课4.重力势能第1课时授课时间题知识与技术：1．理解重力做功与重力势能的关系，知道重力做功与运动路径没关。

2．理解重力势能的看法，能用重力势能的表达式计算重力势能。

授课目的3．知道重力势能拥有相对性、重力势能的变化拥有绝对性。

4．理解重力做功是物体重力势能变化的量度。

过程与方法：经过研究解析，培养学生的发散思想和研究概括能力。

感神态度与价值观：经过观察、谈论，激发学生研究科学的兴趣。

重力势能的看法及重力做功跟重力势能改变的关系。

授课重点授课难点重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性。

授课资源教材、砝码、PPT教法设计引导式、启示式、研究式、分组谈论7.4 重力势能1重力做功 W G mgh1 mgh2板书设计2重力势能 Ep=mgh重力做功与重力势能改变的关系W G = -△ E P3重力势能的相对性4势能是系统共有的教师活动学生设计妄图授课过程活动5分5分（一）引入新课播放视屏：打桩机的重锤从高处落下，把水泥桩打进地里。

视频里涉及本节课我们就来学习这个问题。

板书：重力势能（二）新课授课【第一环节】研究重力的功投影教材上的图－ 1，图－ 2，图－ 3，引导学生把推导过程写出来。

经过推导重力在这几种不同样情况下做的功，可以得出什么结论？推导三种情况下重力做的功。

选出代表板演。

PPT ：小结：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的地址相关，而跟物体运动的路径没关。

W G mgh1mgh2。

可见，物体的重力mg 与它所在地址的高度 h 的乘积“ mgh”是一个拥有特别意义的物理量。

【第二环节】研究重力势能研究重力势能表达式学生板演分组讨论，得出结论让学生经过计算知道重力做功的特点。

10分学生实践：让重物从不同样高度下落到手上，感受手有什么不同样?问：初中学过重力势能是如何定义的呢?重力势能和哪些因素相关呢？学生回答：重力势能和质量相关又和高度相关，我们就把mgh 叫重力势能，用Ep=mgh 表示。

学校：临清二中 学科：物理 编写人：胡晓忠 审稿人马洪学必修二第7章第4节《重力势能》学案一、预习目标预习重力势能，初步了解重力做功的特点及重力势能定义为mgh 的原因。

二、预习内容1、回忆力对物体做功的两个要素：_________和__________；重力的方向如何？2、质量相等的两物体从斜面的顶点分别沿斜边和竖直边下落到相同的高度，在这两个过程中重力对两物体做功相同吗？3、教材P51中指出：_____________________________________________叫做势能。

4、一个物体能够对外做功，就说这个物体具有能量。

物体被举高后具有能量吗？这个能量与哪些因素有关呢？5、本节教材中如何定义重力势能的？6、重力做功和重力势能变化的关系如何？7、如何理解重力势能具有相对性和势能属于系统所共有？三、提出疑惑课内探究学案一、学习目标1理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算．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．学习重难点：重力势能及其系统性相对性二、学习过程(一)重力势能探究：重力做功的特点？1.思考重力的功可能和哪些因素有关？2.推导图7.4-1与图7.4-2中物体重力做功的表达式？3.教材中对图7.4-3中物体重力做功的推导是如何进行的，利用了什么思想？4.最后得出重力做功的特点是什么？5.mgh这个表达式具有什么特殊的意义？探究二：重力势能的表达式？1.重力势能表达式中的“h”与前面推导出重力的功表达式中的“h”含义一样吗？2.重力势能的变化与重力的功有什么关系？3.重力势能的正负的意义？(二)重力势能的相对性1.物体位置一定时，它的重力势能一定是确定的吗？2.对参考面的选取有什么要求？3.为什么说重力势能是物体与地球共有的？（三）反思总结重力势能的表达式：_________当物体位置降低时，重力做_____功，重力势能________当物体位置升高时，重力做_____功，重力势能________(四)当堂检测1、若小球沿不同的山坡Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，如图所示，则重力所做的功为（）A.沿山坡Ⅰ重力做功大B.沿山坡Ⅱ重力做功大C.沿山坡Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大D.条件不足，不能判断2、关于重力势能的说法正确的有（）A.重力势能只由重物决定B.重力势能不能有负值C.重力势能是相对的D.重力做功时重力势能一定增加3、如图，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是（）A.mgh 减少mg（H-h）B.mgh 增加mg（H+h）C.-mgh 增加mg（H-h）D.-mgh 减少mg（H+h）4、一根长2 m，质量为20 kg的均匀细铁棒横卧在水平地面上，人若要把它完全竖立起来，人对铁棒所做的功不能少于多少？（g=10 m/s2）课后练习与提高1.关于重力势能的理解，下列说法正确的是（）A.重力势能是一个定值B.当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少C.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0D.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的2.离地面高度相同的两物体甲和乙，已知m甲＞m乙，则（以地面为参考平面）（）A.甲物体的势能大B.乙物体的势能大C.甲、乙两物体势能相等D.不能判断3.一个实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是（选地面为参考平面）（）A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能等于木球的重力势能C.铁球的重力势能小于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能4.下列说法正确的是（）A.重力做正功，重力势能增加B.重力做负功，重力势能增加C.物体走的路径越长，重力做功越多D.重力势能的改变量与零势能点选取有关5.用绳子吊起质量为m的物体，使它以加速度a匀加速升高h，在此过程中，物体增加的重力势能为（）A.mghB.mgh+mahC.m（g-a）hD.mah6.一只100 g 的球从1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m 的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是 （ ）A.重力做功为1.8 JB.重力做了0.55 J 的负功C.物体的重力势能一定减少0.55 JD.物体的重力势能一定增加1.25 J7.如图所示，有一段长1.8 m ，质量为2.4 kg 的链条，放在高1.0 m 的水平桌面上，有31吊在桌面边缘，以地面为零势能参考平面，计算链条的重力势能.（g 取9.8 m/s 2）重力势能答案：1.C 2.C 3.D 4.20J答案：1.BD 2.A 3.C 4.BD 5.A 6.C 7.21.6J。

重力势能一、学习目标1．通过实例分析学会表述重力势能的概念并用重力势能的定义式进行计算。

2．通过实例分析知道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．用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程。

二、重点、难点重点：重力势能的概念。

难点：重力势能的相对性。

三、学习方法自主探究、交流讨论、自主归纳四、自主学习（一）重力的功与重力做功有关的因素：重力的大小和下落的高度大小与物体的路径无关。

（二）重力势能物体的重力势能等于它所受的重力和所处高度的乘积。

（三）重力势能的相对性1．重力势能与参考平面的选取有关，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。

2．势能是系统所共有的。

五、随堂检测1．当重力做负功时（）A．重力势能一定增加B．重力势能一定减少C．物体速度可能增大D．物体速度可能减小2．当重力对物体做正功时，物体的（）A．重力势能一定减少，动能一定增加B．重力势能一定增加，动能一定减少C．重力势能一定减少，动能不一定增加D．重力势能不一定减少，动能也不一定增加3．下列关于重力势能的说法，正确的是（）A．重力势能只跟物体所处的初末位置有关，与物体实际经过的路径无关B．重力势能的变化，只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关C．重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在地球表面以下为负D．重力势能的变化量等于重力对物体做的功4．关于重力势能的几种理解，正确的是（）A．重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功B．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零C．在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等D．相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响研究有关重力势能六、课后练习与提高1．质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力的作用，下落的加速度为4g/5，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（）A．物体重力做的功为mghB．物体的动能增加了mghC．物体重力势能减少了mghD．物体克服阻力所做的功为mgh/52．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深为h的坑，如图所示，在此过程中（）A．重力对物体做功mgHB．物体重力势能减少mg（H+h）C．合力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为mgH/h3．在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一个物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧直至速度减为零时（）A．物体的重力势能最大B．物体的动能最大C．弹簧的弹性势能最大D．弹簧的弹性势能最小4．在排球比赛中，某运动员用400N的力把质量为270g的排球从2.8m的高度扣向对方的场地内。

重力势能一、教学目标1．知识目标：（1）知道重力势能的定义（2）理解重力势能的计算公式，知道重力势能是标量，单位是焦耳（3）理解重力做功与重力势能的关系（4）知道重力势能的值是相对的，理解重力势能正负的含义（5）了解弹性势能，知道弹簧的弹性势能的决定因素2．能力目标（1）据重力做功的特点，推导重力势能的表达式（2）从能的转化角度和功能关系来解释和分析物理现象3．创新教育通过对位能的解释，能定性地解释有关势能的问题：如分子势能等4．德育目标注意观察和分析生活中的有关的物理现象，激发和培养自然规律的兴趣。

二、教学过程与处理1．教材分析：本节课是机械能中很重要的一节课，是机械能中一个重要部分，也是学好机械能守恒定律的重要基础。

让学生明确势能的产生和变化与保守力做功的关系。

也是研究功能关系的重要方法。

通过对势能概念的讲解，使学生掌握研究势能的方法：即势能的变化和保守力做功有关。

2．学生分析：在初中时学生已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的解决重力势能。

学生们已学习了功的概念和计算方法。

通过重力做功的计算来判断重力势能的变化，通过弹性做功来判断弹性势能的变化。

3．处理方法：这节课理论性很强，所以通过设置空白点来促进学生理解4．创新点、德育点、空白点（1）创新点通过重力势能的研究，学会势能的研究方法。

（2）德育点透过现象看本质。

（3）空白点由重力做功得出重力势能的变化重力势能的相对性重力势能变化的绝对性三、教具选择与使用目的1．教具：弹簧振子、课件2．目的：弹簧振子用来研究弹性势能；课件用来给出信息和总结结论。

四、教学过程1．课前准备制作课件、准备教具（先自己练几次）；让学生预习。

2．引导目标激情入境用课件放一段玻璃瓶自由落体摔碎的镜头。

提问：玻璃杯能摔碎，能量从何而来？（提出问题、引起思考、激发兴趣）3．创造条件主动参与让学生用自己的课本（不同质量）做如下试验1）同一课本从不同高度下落，下落到自己手上，感觉做功。

重力势能*学习目标1、认识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、理解重力做功与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的一、课前预习自主探究1、势能的概念：。

2、力做功的表达式：。

重力做功的特点：。

3、重力势能的概念：，重力势能的表达式：Ep= 。

4、重力势能是量（填“标”、“矢”），有无；单位：。

5、重力做功与重力势能变化的关系：重力做正功，物体的重力势能将_____；重力做负功，物体的重力势能将 ________。

（填“减小”、“增加”）6、物体的重力势能总是相对某个参考平面来说的，我们规定这个参考平面的重力势能为__________，参考平面选取不同，重力势能的数值就。

但重力势能的变化量ΔEp却与参考面的选择 _______关。

7、重力势能是这个系统共有的。

二、课堂互动、共同提高1、重力做功是否与路径有关？----求下列几种情况下重力的功(小组合作探究）①如图，一个质量为m的物体，从高度是h1位置，竖直向下运动到高度为h2的位置。

②如图，质量为m的物体从高度是h1的A点，沿着长为l(与竖直方向夹角为θ)倾斜的直线AB向下运动到高度为h2的B点。

③如图，质量为m的物体从高度是h1处的A点沿曲线运动到高度为h2的B点。

2、重力势能的表达式E P=3、重力势能的相对性选择不同的参考平面，重力势能的数值是不同的，比如在一幢房子里，分别选择地面和二楼楼板为参考平面，A点高度不同，A点的物体具有的重力势能也就不同，选择二楼楼板为参考平面，物体在A点的重力势能为正值，而在B点却为负值，请回答以下问题。

⑴重力势能的正负表示__________（大小、方向、效果）⑵某位置重力势能为正表示⑶某位置重力势能为负表示⑷重力势能是相对的，但选择不同的参考平面，重力势能的差值（变、不变）⑸在有关重力势能的研究中，重力势能和重力势能的差值谁更有意义？4、重力做功和重力势能的变化有什么关系？（请列出具体式子）（1）起重机吊着质量为m的物体沿着竖直方向向下运动h高度的过程中，物体重力做正功还是负功，做功多少？物体重力势能增加还是减小，增加多少，减小多少?（2）起重机吊着质量为m的物体沿着竖直方向向上运动h高度的过程中，物体重力做正功还是负功，做功多少？物体重力势能增加还是减小，增加多少，减小多少?例1：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)参考面小球在A处的重力势能（J）小球在B处的重力势能（J）整个过程中重力做功(J)整个过程中重力势能变化量(J)桌面地面请做题时认真思考参考平面的选择与重力势能的关系、重力势能的正负意义、重力做功与重力势能变化的关系例2：如图所示，质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h。

第四节重力势能课标定位学习目标：1.理解重力势能的概念，掌握重力势能的计算方法，知道重力势能的相对性．2．知道重力做功和重力势能的改变的关系．3．理解重力做功与路径无关的特点．重点难点：重力势能的计算，重力做功与重力势能变化的关系．自主导学1．物体的高度发生变化时，重力要做功，物体被举高时，重力做___功，物体下落时，重力做___功．2．重力做功的特点物体运动时，重力对它做的功只跟它的____和____的位置有关，而跟物体运动的____无关．二、重力势能1．定义：物体由于______而具有的能量．2．大小：物体的重力势能等于它所受____与所处____的乘积，表达式为________.3．单位：____，与功的单位相同．4．重力做功与重力势能变化的关系表达式：WG＝E p1－E p2(1)当物体从高处运动到低处时，重力做__功，重力势能____，即WG>0，E p1>E p2.(2)当物体由低处运动到高处时，重力做__功，重力势能____，即WG<0，E p1<E p2.重力做负功也叫做物体____________．三、重力势能的相对性1．参考平面：物体的重力势能总是相对于某一______来说的，这个______叫做参考平面，在参考平面，物体的重力势能等于0.2．参考平面的选取：(1)选择不同的参考平面，物体的重力势能数值____，但物体在某固定的两点间的重力势能的差值____．(2)参考平面上方的物体重力势能为正，下方的物体重力势能为负，负号表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的少．说明：选择哪一个面为参考平面，要根据具体情况而定，一般是以解决问题方便为原则．四、势能是系统所共有的重力势能不是地球上的物体单独具有的，重力势能是地球与物体所组成的“系统”共有的．说明：任何一种形式的势能，如分子势能、电势能等都是系统所共有的．要点突破一、重力做功的特点1.探究过程：如图7－4－1所示，质量为m的物体经三条不同的路径，从高度是h1的位置运动到高度是h2的位置．图7－4－1第一次物体竖直向下运动(图中路径1)：重力所做的功WG＝mgh＝mg(h1－h2)＝mgh1－mgh2.第二次物体沿倾斜直线向下运动(图中路径2)：设倾斜直线与竖直方向成θ角，物体通过的距离为l，则重力所做的功WG＝mgl cosθ＝mgh＝mg(h1－h2)＝mgh1－mgh2.第三次物体沿任意路径向下运动(图中路径3)：我们可以把整个路径分成许多很短的间隔，每一小段都可看成一段倾斜的直线，则重力所做的功WG ＝mg Δh 1＋mg Δh 2＋…＝mgh ＝mg (h 1－h 2)＝mgh 1－mgh 2.2．归纳总结：重力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，功的大小等于物重跟起点高度与终点高度之差的乘积．即时应用(即时突破，小试牛刀)1.如图7－4－2所示，质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下，经过水平面BC 后再滚上另一斜面，当它到达14h 的D 点时，速度为零，在这个过程中，重力做的功为( )图7－4－2A.14mghB.34mgh C ．mgh D ．0 二、对重力势能的理解1．重力势能具有相对性重力势能的表达式E p ＝mgh 中的h 是指物体重心到参考平面的高度，因此重力势能的大小与参考平面的选取有关，在参考平面以上为正值，以下为负值，位于参考平面时为零．2．重力势能参考平面的选取是任意的视处理问题的方便而定，一般选取地面或物体运动时所达到的最低点所在平面为零势能参考平面．3．重力势能的变化是绝对的尽管重力势能的大小与参考平面的选取有关，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关．4．重力势能是系统共有的倘若没有地球，就谈不上重力，那么物体也就不可能具有重力势能．所以，严格来说，重力势能是地球和物体所组成的“系统”共有的，而不是物体单独具有的．特别提醒：重力势能是标量，只有大小没有方向，但有正、负，其正、负表示与参考平面上物体势能的相对大小．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．下列关于重力势能的说法中正确的是( )A ．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B ．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C ．一个物体的重力势能从－5 J 变化到－3 J ，重力势能变小了D ．重力势能减小时，重力对物体做正功三、重力做功与重力势能变化的关系物体的高度变化时，重力要做功，重力势能的改变与重力做功有关．重力势能的改变只由重力做功引起．如图7－4－3，质量为m 的物体，由A 点下落到B 点，A 点高度为h 1，B 点高度为h 2.在这个过程中，重力做功WG ＝mgh 1－mgh 2＝mg Δh .图7－4－3在这个过程中重力势能的改变量ΔE p ＝E p B －E p A ，所以重力做功和重力势能改变量的关系为WG ＝－ΔE p.这也正好说明了重力做正功，重力势能减小，而重力做负功，重力势能增加的道理．特别提醒：重力势能变化的多少是由重力做功来唯一量度的，跟物体所处的运动状态及是否受其他力或其他力是否做功无关．即时应用(即时突破，小试牛刀)3．(2011年厦门高一检测) 关于重力做功和物体的重力势能，下列说法不正确的是( )A ．重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B ．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C ．地球上任何一个物体的重力势能都是一个确定值D ．重力做功的多少与重力势能的变化都与参考平面的选取无关典例精析题型一重力做功特点的应用例一质量为m 的小球从距地面高为h 处自由落下，碰地后弹起的高度为h 2，然后落下，碰地后再弹起，弹起的高度为h 4……，最后小球静止于地面上，求整个过程中重力做的功．【方法总结】重力做功与物体运动的路径无关，只与初末位置的高度差有关，这一点尤其在解一些往复运动或多个过程的问题时，可以省去大量的中间步骤，使得解题单刀直入、一步求解，富于灵活性．变式训练1将一物体由A移至B，重力做功()A．与运动过程中是否存在阻力有关B．与物体沿直线或曲线运动有关C．与物体是做加速、减速或匀速运动有关D．与物体发生的位移有关题型二重力势能的计算例二金茂大厦是上海的标志性建筑之一，其主体建筑地上88层，地下3层，高420.5 m，是目前国内第一、世界第三的高楼，如图7－4－4所示．距地面341 m的第88层为国内迄今最高的观光层，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底，质量为60 kg的游客，在下列情况中，他的重力势能各是多少？(g取10 m/s2)图7－4－4(1)以地面为参考平面；(2)以第88层为参考平面；(3)以420.5 m的楼顶为参考平面，若他乘电梯从地面上升到88层，需克服重力做多少功？【思路点拨】先求出选不同位置为参考平面时物体所处的高度，再根据重力势能的定义式求物体的重力势能．【方法总结】(1)计算重力势能时，必须首先选取零势能面．(2)比较物体在不同位置具有的重力势能的大小关系时，这两个位置的重力势能必须是相对同一个参考平面的．变式训练2如图7－4－5，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()图7－4－5A．mgh减少mg(H－h) B．mgh减少mg(H＋h)C．－mgh减少mg(H－h) D．－mgh减少mg(H＋h)题型三实际物体重力势能变化的求法例三如图7－4－6所示，在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如将砖一块一块地叠放起来，至少需要克服重力做多少功？图7－4－6【思路点拨】把砖由平放在地面上到把它们一块块地叠放起来，所做的功至少等于砖所增加的重力势能，可用整体法求解．【方法总结】不能看成质点的物体相对于参考平面的高度是指其重心相对参考平面的高度．判断物体重力势能的变化或重力做的功，应根据重心位置的变化分析求解．变式训练3如图7－4－7所示，一条铁链长为2 m，质量为10 kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？图7－4－7。

4重力势能问题导一、重力做功的特点活动与探究1如图所示，质量为的物块沿①、②、③三条不同的路径从A运动到平面OB上。

试分析三条路径中重力做的功，并总结重力做功的特点。

迁移与应用1沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是（）A．沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动的物体克服重力做功多．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动的物体克服重力做功多D．不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同1．重力做功W＝g，其中为始、末位置的高度差。

重力的方向是竖直向下的，因而计算功时也只能在竖直方向选取位移，即竖直高度。

2．重力的功也有正负之分，当物体下降时，重力做正功；反之，当物体上升时，重力做负功，即物体克服重力做功。

3．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。

4．重力做功的特点可以推广到任一恒力做功，即恒力做功特点为：与具体路径无关，只与初末两个位置有关，恒力做的功等于力与沿着力方向的位移的乘积。

二、重力势能活动与探究21．重力势能是怎样定义的？其表达式如何？2．如图所示，桌面距地面的高度为08 ，一物体质量为2 g，放在距桌面04 的支架上，则（g取10 /2）[**]（1）以桌面为零势能参考面，计算物体具有的重力势能，并计算撤去桌面及支架后物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少？（2）以地面为零势能面，计算物体具有的重力势能，并计算撤去桌面及支架后物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少？（3）比较以上计算结果，说明什么问题？迁移与应用2质量为的小球从离桌面高度为H的高处由静止下落，桌面离地高度为，如图所示。

若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变分别为（）A．g，减少g（H－）B．g，增加g（H＋）．－g，增加g（H－）D．－g，减少g（H＋）重力势能的三个性质1．重力势能的相对性由于重力势能表达式为E p＝g，高度的相对性决定了重力势能具有相对性。

2020级高一物理必修2导学案课题：《重力势能》导学案设计人：于孟娟审核人：孙登照课型：新授课课时：1课时 2020年月日［学习目标］1.理解重力势能的概念.2.理解和掌握重力势能的变化与重力做功的关系，并能解释生产、生活中的相关问题.3本节重点是重力势能的表达，重力做功与重力势能变化的关系。

【课前预习与思考】1、功的物理意义？2、研究竖直上抛的小球：什么力做功？小球的能量是如何转化的？困惑：【课堂点拨与交流】重力的功：重力的功与路径______，只与它的_______________有关，即：WG=_____________.重力势能：物体受到的______________的乘积，即：Ep=________.重力势能具有系统性，它是物体和地球组成的系统所共有，尽管习惯上说物体的重力势能是多少，但不是地球上的物体单独具有的；重力势能具有相对性，只有规定了_______之后，重力势能才有确定的值.这个值可以是__值（在零势能面以上），可以是_____值（在零势能面以下），可以是_____（在等势面上）.重力做功跟重力势能的关系：重力做功改变物体的重力势能，重力做了多少功，物体的重力势能_______________.重力对物体做正功时，物体的重力势能_______，重力做负功时，物体的重力势能________.即WG =Ep1-Ep2=ΔEp1. 重力做功的特点【例1】如图2，让学生写出几种情况下，物体从A→C，重力做的功：重力功的计算方法：______________________________________________________重力功的特点：______________________________________________________练习：图5表示一个斜抛物体的运动，当物体由抛出位置1运动到最高位置2时，重力做功是多少？重力势能改变了多少？由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时，重力做功和重力势能的变化是多少？由位置1运动到位置3呢？2. 重力做功跟重力势能的关系【例2】在离地80 m处无初速释放一小球，小球质量为m=200 g，不计空气阻力，g取10 m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考面.求：（1）在第2 s末小球的重力势能；解析：在第2 s末小球所处的高度为：___________________________________ 重力势能为：_________________________________________________________ ＜0，说明重力势能_____.Ep（2）在第3 s内重力所做的功，重力势能的变化.解析：在第3 s末小球所处的高度为:____________________________________ 第3 s内重力做功为：________________________________________________ ＞0，所以小球的重力势能_______，且减少了_____J.重力势能的计算方法：WG_____________________________________________________________ 研究重力势能变化的思路：________________________________________________________ 练习：1、关于重力势能，以下说法中正确的是（）A. 某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的B. 重力势能为０的物体，不可能对别的物体做功C. 物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变D. 只要重力做功，重力势能一定变化2、质量是100 g的球从1.8 m的高处落到水平板上，又弹回到1.25 m的高度，在整个过程中重力对球所做的功为多少？球的重力势能变化了多少？（g取10 m/s2）3. 重力势能的相对性【例3】如图3，A点距地面1﹒5m，B点距桌面0﹒3m，桌面距地面1﹒0m，C 距地面0﹒4m，小球的小球的质量为2㎏。