重力势能和弹性势能
【学习目标】
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．
4．明确弹性势能的含义，理解弹性势能的相对性
5．知道弹性势能与哪些量有关．
【要点梳理】
要点一、重力做功的特点
要点诠释：
重力对物体所做的功只跟物体的初末位置的高度有关，跟物体运动的路径无关．物体沿闭合的路径运动一周，重力做功为零，其实恒力(大小方向不变)做功都具有这一特点．
如物体由A位置运动到B位置，如图所示，A、B两位置的高度分别为h1、h2，物体的质量为m，无论从A到B路径如何，重力做的功均为：
cosGWmgl＝mgh＝mg(h1-h2)＝mgh1-mgh2．
可见重力做功与路径无关．
要点二、重力势能
要点诠释：
(1)定义：物体由于被举高而具有的能．
(2)公式：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积．
PEmgh．
h是物体重心到参考平面的高度．
(3)单位：焦(J)．
1J＝21kgms1Nmm．
(4)重力势能是一个相对量，它的数值与参考平面的选择有关．实际上是由h为相对量引起的．参考平面的选择不同，重力势能的值也就不同，一般取地面为参考平面．
在参考平面内的物体，EP＝0；
在参考平面上方的物体，EP＞0；
在参考平面下方的物体，EP＜0．
(5)重力势能是标量，它的正、负值表示大小．
(6)重力势能是地球和物体共有的．
要点三、重力势能的相对性与重力势能变化的绝对性
要点诠释： (1)重力势能是一个相对量，它的数值与参考平面的选择有关．在参考平面内，物体的重力势能为零；在参考平面上方的物体，重力势能为正值；在参考平面下方的物体，重力势能为负值．
(2)重力势能变化的不变性(绝对性)．
尽管重力势能的大小与参考平面的选择有关，但重力势能的变化量都与参考平面的选择无关，这体现了它的不变性(绝对性)．
《重力势能》知识全解
【教学目标】
1．通过不同路径重力做功的分析，归纳出重力做功与路径无关的特点。
2．理解重力势能的表达式。通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系。
3．知道重力势能的大小与参考平面的选取有关，即重力势能具有相对性，但重力势能的变化量与参考平面的选取无关。
4．了解弹性势能的决定因素。
【内容解析】
1．什么是弹性势能？
发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫做弹性势能。可见，物体具有弹性势能的条件是发生了弹性形变。卷紧的发条、拉长或压缩的弹簧、拉开的弓、正在击球的网球拍、撑杆运动员手中弯曲的杆，等等，都发生了弹性形变，都具有弹性势能。
2．研究弹性势能的出发点
弹性势能与重力势能都是物体凭借其位置而具有的能。在讨论重力势能的时候，我们从重力做功的分析入手。同样，在讨论弹性势能的时候，则要从弹力做功的分析入手，弹力做功应是我们研究弹性势能的出发点。
3．弹性势能的表达式可能与哪些物理量有关呢？
（1）可能与弹簧被拉伸（或压缩）的长度有关。这是因为，与重力势能相类比，重力势能与物体被举起（或下降）的高度有关，所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸（或压缩）的长度有关。重力势
能与高度成正比，但是弹性势能与弹簧被拉伸（或压缩）的长度则不一定成正比，在地球表面附近可认为重力不随高度变化，而弹力在弹簧形变过程中则是变力。
（2）可能与弹簧的劲度系数有关。这是因为，不同弹簧的“软硬”程度不同，即劲度系数不同，使弹簧发生相同长度的形变所需做的功也不相同。
4．弹性势能与拉力做功的关系
当弹簧的长度为原长时，我们设它的弹性势能为0，弹簧被拉长或缩短后就具有了弹性势能。我们研究弹簧被拉长的情况，那么弹簧的弹性势能应该与拉力所做的功相等。可见，研究弹性势能的表达式，只需研究拉力做功的表达式。
5．如何计算拉力所做的功？
在拉伸弹簧的过程中，拉力是随弹簧的形变量的变化而变化的，拉力还因弹簧的不同而不同。因此，拉力做功不能直接用功的公式W=Flcosα。那么，如何求出拉力的功呢？与研究匀变速直线运动的位移方法类似，就是将弹簧的形变过程分成很多小段，每一小段中近似认为拉力是不变的。
新课标物理学讲义----力学
第七章 机械能守恒定律
1 第四节 重力势能
一、重力做功的特点
1、推导：
2、表达式：),h(;即高度差下降的高度为过程量，表示上升或其中mghWG
①如果物体的高度上升，则重力做负功mghWG
②如果物体的高度下降，则重力做正功mghWG
3、说明：
①重力做功只跟物体质量以及运动起点和终点的高度差有关。
②重力做功与其他因素无关，如路径、运动状态、运动性质以及有无空气阻力。
二、重力势能
1、定义：物体由于被举高而具有的能量。
2、表达式：)h(;时刻时所处的高度为状态量，表示物体某其中mghWG
①高度h的数值与参考平面的选取有关，h可正可负可为零。
②在描述高度是要先选取参考平面，而参考平面的选取具有任意性。
③如无特殊说明，一般以地面为参考平面。
3、单位：焦耳J。
4、理解：
①重力势能是一个状态量，即表示某时刻或某位置的能量。
②重力势能是一个相对量，因为h为一相对量。
③重力势能为一标量，其数值可正可负可为零，正负号代表大小。
例如：Ep1=3J，Ep2=-5J，则一定有Ep1>Ep2。（同一参考平面下比较才有意义）
④此公式使用范围为：地球表面附近
⑤重力势能具有系统性，即重力势能是研究对象和地球所共有的，但在一般表述上简写为“某某物体的重力势能”
三、重力势能的变化量以及与重力做功的关系
1、定义：重力势能由于高度的不同而产生的变化。
2、表达式：hmgmghmghEEEPPP1212
3、理解：
①物体上升，重力势能增加；物体下降，重力势能减小。
②重力势能的变化量与参考平面的选取无关。
③重力势能具有相对性，但重力势能的变化量具有绝对性。
4、结论：pGEW
①重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加。
②重力做功等于重力势能的变化量的负值。
5、注意：重力做功必然引起重力势能发生确定的变化，且这种变化与其他因素无关。 新课标物理学讲义----力学
高一物理必修二《重力势能》说课稿
《高一物理必修二重力势能说课稿》
一、课程概述与教学目标
《重力势能》是高中物理必修二的内容，它描述了物体在重力场中由于位置而具有的能量。这一概念对于理解物体的运动规律和能量转换具有重要意义，通过本课程的学习，学生将能够：
1. 理解重力势能的概念及其与重力做功的关系。
2. 掌握重力势能的计算公式，并能应用其解决实际问题。
3. 培养学生的科学思维和解决问题的能力。
二、教学内容与重难点
1. 教学内容：
本课程将围绕重力势能的定义、计算和应用展开。具体内容包括：
（1）重力势能的物理意义和定义：通过实例引入重力势能的概念，并解释重力势能的变化与重力做功的关系。
（2）重力势能的计算：介绍重力势能的计算公式，即E_p mgh，其中m是物体的质量，g是重力加速度，h是物体相对于参考平面的高度。讨论重力势能的相对性。
（3）重力势能的应用：通过实例分析，展示如何应用重力势能的知识解决实际问题，如计算物体的重力势能、判断物体重心的位置等。
2. 重点：
重力势能的概念及其与重力做功的关系；重力势能的计算公式及其应用。
3. 难点：
重力势能的相对性和计算公式的应用；将重力势能与功和能联系起来，理解能量守恒定律。
三、教学方法与手段
为了实现教学目标，我将采用以下教学方法和手段：
1. 案例教学法：通过展示日常生活中的重力势能现象，引导学生思考并理解重力势能的概念。
2. 讲解与演示相结合：通过生动的讲解和实验演示，帮助学生直观地理解重力势能的计算公式和应用。
3. 互动教学法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提问和解答问题，培养学生的科学思维和解决问题的能力。
4. 分组合作学习：通过分组合作学习，让学生在小组内共同完成任务，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
四、教学过程设计 1. 导入新课（5分钟）
通过展示生活中的重力势能现象，如建筑物的高度、火箭发射等，引导学生思考并引入重力势能的概念。
