7.5、重力势能
一.教学目的：
1.能正确计算物体或物体系的重力势能.
2.会用重力势能的变化求重力的功。
3．复习动能定理，培养学生灵活运用动能定理解决实际问题的能力。
二.教学难点：
1.能正确计算物体或物体系的重力势能.
2.会用重力势能的变化求重力的功。
三.教学方法：
讲授、练习、讨论
四.教具
长方体木块、铁链、木棒等
五.教学过程：
（一）复习提问，引入新课
上一节课我们已经学习了重力势能的有关知识，请同学们回忆一下上节所学的内容，并回答下列问题：
1. 重力势能是怎样定义的？如何计算重力势能？
2. 重力做功有何特点？
3. 重力势能的变化和重力做功有何关系？
本节学习用重力势能的变化求重力的功在解题中的应用。
（二）进行新课
例题1：盘在地面上的一根不均匀的金属链重G=30N，长L=1m,从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10J，金属链重力势能增加 J，此时金属链重心位置距地面 m.如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离地面需做功 。
学生先做，然后评讲。
解析：从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10J，金属链重力势能增加ΔEP=Gh1=10J, 此时金属链重心位置距地面h1=0.33m. 如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离地面需做功W2=G(L-h1)=20J.
例题2：如图1所示，一个人通过定滑轮匀速地拉起质量为m 的物体，当人沿水平地面从A点走到B点时，位移为S，绳子方向与竖直方向成α角，原先绳子方向竖直，不计阻力，则人拉物体所做的功为多少？
解析：由于人拉绳的力的方向不确定，不能用功的定义式来计算人所做的功，须通过动能定律来计算人所做的功。而重力的功根据重力做功的特点可得：WG=mgh=mgsincossin(SS).
由动能定律可得：W-WG=0-0
图1 所以人所做的功为：sin)cos1(mgSW。
《重力势能》教学设计
教
学
目
标 （一）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、系统性。.
（二）过程与方法
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
（三）情感、态度与价值观
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
教学难点 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
重力势能的相对性及正负号的意义
层次 教师活动 学生活动 教学意图 引
课
新
课
教
学
高空坠物视频，同时提醒学生注意视频中隐藏的问题。
猜想设疑：
为什么高空坠物会具有这么大的能量。
通过猜想可能与质量和高度有关。这个能量与质量和高度具体有什么样的定量关系呢？今天我来学习第七章第四节《重力势能》。因为功是能量转化的量度所以研究重力势能就一定先研究重力做的功。
探究：一、重力做功的特点
幻灯片显示教材上的图7.4－1，图7.4－2，图7.4－3，指导学生计算三幅图中重力所做的功。并把推导过程写出来，
设问：通过推导重力在这几种不同路径情况下做的功，观察并小组讨论可以得出什么结论？
听取学生汇报，总结点评
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。
观察、思考
学生阐述自己的猜想。
认真思考、小组讨论，推导三种情况下重力做的功。选出代表发表自己的见解。
通过情境创设引入新课，激发学生学习兴趣和热情。
通过学生动手计算，培养学生探求知识的欲望和分析问题解决问题的能力、归纳能力。
理
论
知
识
得
出 将结论写成式子表示为：
WG=mg△h=mgh1-mgh2。可见，物体的重力所做的功使一个与高度有关的物理量mgh发生变化。物理学上把这个与高度有关的能量mgh叫做重力势能。
7.5 重力势能
一.教学目的：
1.能正确计算物体或物体系的重力势能.
2.会用重力势能的变化求重力的功。
3．复习动能定理，培养学生灵活运用动能定理解决实际问题的能力。
二.教学难点：
1.能正确计算物体或物体系的重力势能.
2.会用重力势能的变化求重力的功。
三.教学方法：
讲授、练习、讨论
四.教具
长方体木块、铁链、木棒等
五.教学过程：
（一）复习提问，引入新课
上一节课我们已经学习了重力势能的有关知识，请同学们回忆一下上节所学的内容，并回答下列问题：
1. 重力势能是怎样定义的？如何计算重力势能？
2. 重力做功有何特点？
3. 重力势能的变化和重力做功有何关系？
本节学习用重力势能的变化求重力的功在解题中的应用。
（二）进行新课
例题1：盘在地面上的一根不均匀的金属链重G=30N，长L=1m,从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10J，金属链重力势能增加 J，此时金属链重心位置距地面 m.如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离地面需做功 。
学生先做，然后评讲。
解析：从一端缓慢提起至另一端恰好离开地面时需做功10J，金属链重力势能增加ΔEP=Gh1=10J, 此时金属链重心位置距地面h1=0.33m. 如果改从另一端缓慢提起至金属链恰好离地面需做功W2=G(L-h1)=20J. 例题2：如图1所示，一个人通过定滑轮匀速地拉起质量为m 的物体，当人沿水平地面从A点走到B点时，位移为S，绳子方向与竖直方向成α角，原先绳子方向竖直，不计阻力，则人拉物体所做的功为多少？
解析：由于人拉绳的力的方向不确定，不能用功的定义式来计算人所做的功，须通过动能定律来计算人所做的功。而重力的功根据重力做功的特点可得：WG=mgh=mgsincossin(SS).
由动能定律可得：W-WG=0-0
所以人所做的功为：sin)cos1(mgSW。
高一物理重力势能知识点
重力势能是高中物理中的一种重要概念，它与地球上物体的位置和重力密切相关。了解和掌握重力势能的概念、计算方法以及其在实际问题中的应用，对于理解物体运动和能量转化具有重要意义。本文将介绍高一物理中的重力势能知识点，包括重力势能的定义、计算公式、单位以及应用等内容。
一、重力势能的定义
重力势能是指物体在重力场中由于位置的不同而具有的能量。简单来说，就是物体由于处在不同的位置，所具有的在重力作用下可以转化为其他形式能量的能力。重力势能是一种势能，它与物体的质量、位置以及重力加速度等有关。
二、重力势能的计算公式
计算某物体在地球表面某一高度处的重力势能时，可以使用以下公式：
Ep = mgh
其中，Ep表示重力势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体的高度。
这个公式的推导涉及到物理学的知识，这里不作详细讨论。总之，通过计算物体的质量、所处位置的高度以及重力加速度，我们可以得到物体的重力势能。
三、重力势能的单位
重力势能的国际单位是焦耳（J），在国际单位制中，可以使用焦耳来表示物体的重力势能。在实际问题中，也可以使用千焦（kJ）或兆焦（MJ）等更大的单位来表示。
四、重力势能的应用
1.重力势能与机械能守恒定律
根据机械能守恒定律，当物体只受重力作用时，物体的总机械能保持不变。在这种情况下，物体的总机械能等于其重力势能与动能之和。通过计算物体在不同位置的重力势能，我们可以了解物体在不同位置上的机械能的分布情况。
2.重力势能与物体的运动
物体在重力作用下具有重力势能，当物体受到外力作用或者高度变化时，重力势能会发生变化，进而影响物体的动能及运动状态。例如，我们可以通过计算物体在不同高度处的重力势能，来判断物体的受力情况以及其可能的运动轨迹。
3.重力势能与能量转化
重力势能可以转化为其他形式的能量。例如，当一个物体从较高的位置自由落下时，其重力势能将转化为动能，当物体达到地面时，其重力势能完全转化为动能，这个过程中没有能量的损失。而在实际情况下，由于存在空气阻力等因素，重力势能不会完全转化为动能，部分能量会转化为其他形式的能量，如热能等。
