2015年高一下学期《7.4重力势能》学案

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人教版高一物理必修二教案-7.4重力势能

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。

0704《重力势能》导学案

0704《重力势能》导学案【学习目标】1.认识重力做功与路径无关的特点；2.知道重力势能的符号、表达式及其单位；3.知道重力势能的相对性，能根据所确定的参考平面计算物体的重力势能，知道重力势能的变化与参考平面无关；4.掌握重力做功与重力势能变化的关系。

【重点难点】1.阐述重力势能为负值的物理意义；2.了解做功与路径无关是引入势能概念的前提；3.初步建立势能是系统共有的概念。

【知识链接】1.重力做功（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，物体下降时，重力做功.（2）物体运动时，重力对它做的功只跟有关，而跟物体运动的无关，可见物体所受的重力mg与它所处位置的高度h的乘积mgh，具有特殊意义.2.重力势能（1）表达式：，单位：.（2）重力势能具有.只有选定后，才能具体确定重力势能的量值，故E p=mgh 中的h是物体相对于的高度.（3）重力势能是与所组成的这个物体“系统”所共有的.3.重力做功与重力势能变化间的关系重力做功与重力势能的关系式是，当物体的重力做正功时，W G＞0，即E p1 E p2，重力势能；当物体的重力做负功时，W G＜0，即E p1E p2，重力势能.【问题探究】1.重力做功的特点重力对于一个物体来说是恒力，根据恒力做功的公式W=Fl可知重力对物体所做的功等于重力的大小与物体在重力的方向上（竖直方向上）移动位移的乘积.如图7-4-1把物体从B 点移到A点，物体的竖直方向上的位移为h1-h2故重力做功为W=mg（h1-h2）=mgh1-mgh2与物体沿什么路径从B点到A点无关.图7-4-1综上所述：重力做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.2.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是与参考平面的选择有关的，式中的h是物体重心到参考平面的高度.当物体在参考平面之上时，重力势能E p为正值；当物体在参考平面之下时，重力势能E p为负值.注意物体重力势能的正、负的物理意义是表示比零势能大还是比零势能小，这与功的正、负的物理意义是不同的.（2）重力势能的参考平面的选取是任意的.视处理物体的方便而定，一般可选择地面或物体运动时所达到的最低点为零势能参考点.（3）重力势能的变化是绝对的.物体从一个位置到另一个位置的过程中，重力势能的变化与参考平面的选取无关，它的变化是绝对的.我们关注的是重力势能的变化，这意味着能的转化问题.（4）势能是物体与地球共有的，没有地球的存在物体谈不上受重力也就不可能具有势能，“物体具有重力势能”是通常的一种不严格的说法.但在理解其含义时必须知道势能是系统共有的.3.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7-4-2，质量为m的物体，由A点下落到B点，A点高度为h1，B点高度为h2.在这个过程中，重力做功W G=mgh1-mgh2=mgΔh.图7-4-2在这个过程中重力势能的改变量ΔE p=E pB-E pA，所以重力做功和重力势能改变量的关系为W G=-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.【典型例题】应用点一：重力做功的特点例1：如图7-4-3所示，求质量为m的小球在从位置A运动到位置B的过程中重力所做的功.图7-4-3解析：由于重力做功与通过的路径无关，只决定于物体的重力mg和物体初末位置的高度差，所以物体由A位置运动到B位置，虽然先运动到地面再回到B高度，但初末位置的高度差是H-h，那么重力做功为W=mg（H-h）.答案：mg（H-h）思维总结：重力做功仅由重力和初末位置的高度差决定.误区警示：重力做功与物体受到几个力的作用以及物体做什么性质的运动等因素无关.应用点二：重力势能的计算例2：如图7-4-4所示，桌面距地面0.8 m，一物体质量为2 kg，放在距桌面0.4 m 的支架上.（1）以地面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面的过程中，重力势能减少了多少？（2）以桌面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面的过程中，重力势能减少了多少？图7-4-4思路分析：计算重力势能时，应找到参考平面，然后找到物体相对参考平面的高度，由E p =mgh 计算.解析：（1）以地面为参考平面，物体的高度h 1=1.2 m ，因而物体的重力势能为 E p1=mgh 1=2×9.8×1.2 J=23.52 J 物体落至桌面时重力势能为 E p2=mgh 2=2×9.8×0.8 J=15.68 J物体重力势能的减少量ΔE P =E p1-E p2=7.84 J （2）同理以桌面为参考平面时：E p1′=7.84 J ，E p2′=0，故物体落至桌面时重力势能的减少量ΔE p ′=7.84 J. 答案：（1）23.52 J 重力势能减少量为7.84 J （2）7.84 J 重力势能减少7.84 J思维总结：重力势能的大小具有相对性，与参考平面的选取有关，而重力势能的变化是末状态的重力势能与初状态的重力势能之差.与参考平面的选取无关，是绝对的.应用点三：重力做功和重力势能变化的关系例3：如图7-4-5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，至少需要做多少功？图7-4-5思路分析：把砖由平放地面上到把它们一块块地叠放起来做的功至少等于砖增加的重力势能，可用整体法和归纳法两种方法求解.解析：法一：整体法取n 块砖的整体为研究对象，如图7-4-7所示叠放起来后整体重心距地面21nh ，原来距地面2h，故有： W=ΔE p =nmg ·（21nh ）-nmg ·（21h ） =21n （n-1）mgh. 法二：归纳法第1块砖增加的重力势能为0 第2块砖增加的重力势能为mgh第3块砖增加的重力势能为2mgh第n 块砖增加的重力势能为（n-1）mgh 则n 块砖共增加的重力势能为 ΔE p =mgh ［1+2+3+…+（n-1）］=2)1(-n n mgh 即至少需要做的功为2)1(-n n mgh. 答案：2)1(-n n mgh 误区警示：（1）用整体法解题时，初末状态的重心位置距地面高度为2h 和21nh ，而不是h 和nh.（2）用归纳法解题时，第n 块砖增加的重力势能是（n-1）mgh ，而不是nmgh.【课堂练习】1、若小球沿不同的山坡Ⅰ和Ⅱ从A 滑到B ，如图7-4-6所示，则重力所做的功为（）图7-4-6A.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、如图7-4-7，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7-4-7A.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 ）3、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/s 2）【学后反思】。

高一物理人教版必修二 7.4重力势能导学案

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。

学案6：7.4重力势能

7.4 重力势能【学习目标】1.认识重力做功与物体运动路径无关的特点.2.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行有关计算.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所组成的系统所共有的.【知识梳理】一、重力做的功1．重力做功的特点(1)只跟物体运动的和的位置有关，而跟物体运动的无关，跟物体初位置和末位置的有关。

(2)物体下降时重力做，物体被举高时重力做。

2．表达式：W G＝＝mg(h1－h2)，其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。

[说明](1)物体在水平面上运动时，重力总是不做功。

(2)物体的竖直位移等于零，说明重力做功的代数和等于零，但过程中重力并不一定不做功。

(3)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，只与起点和终点两个位置有关，恒力做的功等于力与沿着力方向的位移的乘积。

[填一填]同一物体从同一高度处分别做自由落体、竖直上抛、平抛运动，最终落地，上述三种运动重力做的力分别为W1、W2、W3，则三者的关系为______________。

二、重力势能1．特点：与物体相对地球的或(高度)有关。

2．大小：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，表达式为：E p＝mgh。

3．单位：，与功的单位相同。

4．重力势能的特性(1)相对性：重力势能总是相对选定的而言的(该平面常称为零势能面)。

(2)标矢性：重力势能为，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重力势能的相对大小；物体在参考平面上方时，重力势能为值，在参考平面下方时，重力势能为值。

(3)系统性：重力势能是与所组成的物体“系统”所共有的。

5．重力做的功与重力势能的关系：W G＝＝－ΔE p。

[说明]当物体从高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减小，即W G＞0，E p1＞E p2。

重力势能的减少量等于重力做的功。

当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即W G＜0，E p1＜E p2。

人教版必修2物理：7.4 重力势能教案设计

了解数学微
新
分知识在物
课
理中的应用
教
学
= 进行总结
联系已有知识，培养知识迁移能力，思考问题的能力，训练逻辑思维。
学生思考回答。
培养学生的运用知识能力。
图 7 ． 4-2 ：重力做功
新
增强学生
课
计算例题的社会公
教
德意识，
学
用知识改
变生活的
实例。
=mgcos
θ
计算例题
培养学生的运用知识能力
学生分组实验
学生通过发现与生活经验不同，引发疑问，激发求知望。
新
课
活动 3【活动】课题二：重力做功重力做功与什么因素有关呢？我们现在就通过下列三种例子来探究一下
教
学
学生板书图 1 和 2 的计算过程
对比迁移思考：你认为这三个哪个比较容易做呢？
图 7 ． 4-1 ：重力做功学生思考回加深印象答问题。
思考与讨论：阅读课本
说一说，并回答上面有关问题。如果重力做功与运动路径有关，能量变化不能表示重力做的功活动 5 【讲授】课题四：重力势能的相对性和系统性
讨论歌词：“山上有棵小树，山下有棵大树，我不知道，不知道哪棵更高”这是说高度具有相对性。重力势能与高度有关，重力势能也有相对性。
在研究重力势能是应该选择参考平面。在参考平面上，物体的重力势能为零；在参考平面上方物体的重力势能为正的，表示重力势能比零势能面的势能大；在参考平面下方物体的重力势能为负的，表示重力势能比零势能面的势能小。重力势能是物体与地球组成的系统共同具有的。
《重力势能》教学设计
教学目标

高中物理人教版必修二 7.4重力势能(导学案设计)

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。

重力势能教案_高一物理教案

课题：7.4重力势能班级姓名：
一：学习目标
1．理解重力势能做功的关系，知道重力做功与路径无关．
3．知道重力势能的相对性．
二：课前预习
1、重力的功的特点是什么？
2、重力势能的定义和表达式、单位是什么？
3、重力势能的相对性和系统性(认真阅读教材，回答下面几个问题)
1、沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一个物体到顶端，在下列说法中正确的是（）
A、沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做的功多
B、沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多
C、沿坡度长，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多
D、以上几种情况下克服重力所做的功一样多
2．以下叙述中正确的是：()
2、重力势能
(认真阅读教材“重力势能”一段，回答下面几个问题)．物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量. 特殊意义在于什么？
（1）怎样定义物体的重力势能?
（2）重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?
（3）重力势能是矢量还是标量?
（4）重力势能的单位是什么?符号是什么?
6．如图，物体A置于斜面上，物体A和B用绳子连接跨过斜面顶端的大小可忽略的定滑轮，绳子一直是绷紧的。A的重力是10N，B的重力是15N，A与斜面的滑动摩擦力是3N，求：(1)在B物体向下运动的位移s=2m的过程中，物体A和B的重力分别做了多少功?(2)物体A和B的重力势能分别变化了多少?
课外作业——7.4重力势能姓名：
（1）在参考平面上方的物体的高度是值，重力势能也是值
（2）在参考平面下方的物体的高度是值，重力势能也是值
（3）势能是标量，+、—表示
三：课堂研讨
1、重力的功的特点(认真阅读教材并结合图7．4—1、图7．4—2、图7．4—3，独立推导这几种情况下重力做的功)图7．4—1中WG＝图7．4—2中WG=比较第一、二问题中所求出重力做的功。图7．4—3中重力做的功和前两个是否相等呢?如何求?在第三种情况下重力做的功和前两种情况中重力做的功是否相等？你可以得到什么样的结论?

高一年级物理学案 7.4 《重力势能》

7.4 《重力势能》学案学习目标：1、理解重力势能的概念，知道在国际单位制中，势能的单位是焦耳（J ）；势能是标量。

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。

导学内容：1、物体由于而具有重力势能，物体的高度发生变化时，重力要做功：物体被举高时，重力做；物体下降时，重力做。

因此认识这种势能，不能脱离对重力做功的研究。

2、如右图，求三种情况下物体从A 运动到B 时重力做的功？根据上述结果，物体运动时，重力对它做的功只跟有关，而跟无关，功的大小等于与两者之差。

3、重力势能的定义：物体由于而具有的，用表示，等于它所受的。

即。

重力势能是，只有，没有，单位与的单位相同。

且1J=4、重力做功与重力势能的关系式：，其中11mgh E p =表示物体在的重力势能，22mgh E p =表示物体在的重力势能。

当物体由高处运动到低处时，重力做，重力势能，也就是，。

等于重力所做的功。

当物体由低处运动到高处时，重力做，重力势能，也就③ A BL h θ② ①是，。

等于物体克服重力所做的功。

5、（1）物体的高度h总是相对于某一水平面来说的，实际上是把这个水平面的高度取做。

因此，物体的重力势能也总是相对于某一水平来说的，这个水平面叫做，此处的重力势能取做0，所以这个参考平面也叫做。

（2）①有一个物体放在二楼地板上，层高为h，分别以地面，二楼地板，二楼楼顶为参考平面，则物体的重力式势能为多少？②同一物体的重力势能，为什么会有不同的值？③当物体落到地面时，在三种参考平面下，分别求重力势能的差值？④结论：I.参考平面可以任意选取。

II.选取的参考平面不同，重力势能的数值也是不同的，可正、可负也可取0。

III.通常选地面为参考平面。

IV.重力势能的差值与参考平面的选取无关。

6、重力势能与做功有关，即与有关。

高一物理下册《重力势能》优秀教学案例

3.小组合作学习促进学生互动
本案例注重小组合作学习，通过分组讨论、分享经验等形式，促进学生之间的互动与交流。这不仅有助于培养学生的沟通能力、团队协作精神，还能让学生在合作中碰撞出思维的火花，提高解决问题的能力。
4.现代信息技术的融合
案例中，教师充分利用现代信息技术手段，如多媒体课件、物理仿真实验等，辅助教学。这种融合现代信息技术与传统教学的方式，使教学更加生动、形象，有助于降低学生的理解难度，提高课堂教学效果。
五、案例亮点
1.生活化教学情境的创设
本案例突出体现在教学情境的创设上，紧密结合学生的生活实际，以生活中常见的物理现象为例，引导学生从熟悉的事物中探究重力势能的奥秘。这种生活化的教学方式，不仅使抽象的物理概念变得具体、形象，而且有助于激发学生的学习兴趣，提高学生的实践能力。
2.问题导向法的巧妙运用
案例中，问题导向法被充分运用，教师设计了一系列具有启发性和挑战性的问题，引导学生主动思考、探索。这种方法有助于培养学生的问题意识，提高学生的思维品质，使学生真正成为学习的主人。
（四）总结归纳
1.教师带领学生回顾节课所学的主要内容，包括重力势能的定义、计算公式、影响因素以及与动能的转化关系等。
2.教师通过提问方式，检查学生对重力势能知识的掌握程度，针对学生的疑问进行解答。
3.强调重力势能知识在实际生活中的应用，激发学生学习物理的兴趣。
（五）作业小结
1.布置课后作业，包括基础题和提高题，巩固学生对重力势能知识的掌握。
高一物理下册《重力势能》优秀教学案例
一、案例背景
在我国高中物理课程中，重力势能作为能量守恒与转化的重要组成部分，对于学生建立能量观念、理解物理现象有着至关重要的作用。本案例以高一物理下册《重力势能》为主题，结合人教版教材，针对高一学生的认知水平，设计一系列富有启发性、实践性的教学活动。通过引导学生从生活中的实例入手，探究重力势能的内涵、计算公式及其与动能的转化关系，旨在培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，激发学生对物理学科的兴趣。

高一物理人教版必修2导学案设计：7.4重力势能(无答案)

7.4 重力势能【使用说明】1.课前认真阅读并思考课本P63-67页内容，然后根据自身能力完成导学案所设计的问题，并在不明白的问题前用红笔做出标记。

2.限时完成，规范书写，课上小组合作讨论，答疑解惑。

并对每个问题做出点评，反思。

【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。

【学习重点】重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系【学习难点】重力势能的系统性和相对性一、问题导学（一）重力做功（可参考教材P64）如上图所示，分别独立推导这几种情况下重力做的功，并比较三种情况下重力做功的大小关系，你可以得到什么样的结论?重力做功的表达式是什么? （二）重力势能1、相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能,另根据上板块得出的结论，应如何定义重力势能？从表达式、单位、符号、标矢量及重力势能与重力做功的关系等方面来认识重力势能。

2、举例说明如何理解重力势能的相对性和系统性二、导学自测1、关于重力势能的理解（）A、重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功B、当重力对物体做正功时，它的重力势能减小C、放在地面上的物体重力势能为零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做功的问题2、如图所示，质量为m的小球从高为h的斜面上的A点滚下经水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达h3处的D点时，速度为零，此过程中重力做的功是多少？装订线三、合作探究1、如图所示，小球做斜抛运动：⑴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？ ⑵重力势能改变了多少？⑶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？ ⑷由位置1运动到位置3呢，重力做功和重力势能的变化是多少？2、如图所示，桌面距地面0.8 m ，一物体质量为2 kg ，放在距桌面0.4 m 的支架上．(1)以地面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面的过程中，重力势能减少了多少？(2)以桌面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面的过程中，重力势能减少了多少？四、课堂小结总结重力做功特点，及重力势能理解的误区。

高一物理(人教版)必修2导学案设计：7.4重力势能(无答案)

高一物理必修2§7.4《重力势能》导学案班级：组名：学生姓名：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．重点难点1.重力势能的相对性学习方法阅读法，分析法，理论联系实际。

一、知识链接1.重力：定义：，重力大小与物体的成正比，重力的方向：。

重力大小为：G= 。

2.功：定义：。

功是量。

正功表示是力做功，负功表示是力做功，二、学习过程要点一重力做功1．计算下列各种情况下重力所做的功如图，一质量为m的小球从高为h1的位置，沿不同的路径向下运动到高为h2的位置，试分别求出重力做的功。

（1）沿A路径时：W G=（2）沿B路径时：W G=（3）沿C路径时：W G=小结：重力做功的特点：练习：如图，物体质量为m,沿斜线运动从 A 到 C，重力做功是多少？要点二重力势能1.举出生活中重力做功的例子。

2.重力势能的概念：；3.推导重力势能的表达式。

4.重力势能的相对性。

我们在研究一个物体重力势能时应该先参考平面．参考平面选取不同，重力势能的数值就不同．可见，重力势能具有相对性．选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。

注意：1、在参考平面上方的物体的高度是值，重力势能也是值。

2、在参考平面下方的物体的高度是值，重力势能也是值。

3、势能是标量，+、—表示。

4、选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同。

练习.质量为3㎏的物体放在高4m的平台上，取平台为零势能面，求：(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少？(2)物体相对于地面的重力势能是多少？(3)物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？(4)若取地面为零势能面，物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？(5)若取平台为零势能面，物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？（g取10m/s2）要点三重力势能的改变量与重力做功的关系。

学案9：7.4 重力势能

7.4 重力势能【学习目标】1.认识重力做功与物体运动路径无关的特点.2.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行有关计算.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所组成的系统所共有的.【自主预习】一、重力做的功1.重力做功的表达式：W G＝_________，h指初位置与末位置的_______.2.重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的_____________有关，而跟物体运动的_____无关.二、重力势能1.重力势能(1)定义：物体由于_______而具有的能.(2)公式：E p＝________，式中h是物体_______到参考平面的高度.(3)单位：_________；符号：______.2.重力做功与重力势能之间的关系：W G＝_________三、重力势能的相对性和系统性1.相对性：E p＝mgh中的h是物体重心相对___________的高度___________选择不同，则物体的高度h不同，重力势能的大小也就不同.2.系统性：重力是_________与物体相互吸引产生的，所以重力势能是_________与物体所组成的“系统”所共有的，平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化说法.【课堂探究】一、重力做功探究一如图所示，一个质量为m的物体，从高度为h1的位置A分别按下列三种方式运动到高度为h2的位置B，在这个过程中思考并讨论以下问题：(1)根据功的公式求出甲、乙两种情况下重力做的功；(2)求出丙中重力做的功；(3)重力做功有什么特点？知识深化1.重力做功大小只与重力和物体高度变化有关，与受其他力及运动状态均无关.2.物体下降时重力做正功，物体上升时重力做负功.3.在一些往复运动或多个运动过程的复杂问题中求重力做功时，利用重力做功的特点，可以省去大量中间过程，一步求解.例1.在同一高度，把三个质量相同的球A、B、C分别以相等的速率竖直上抛、竖直下抛和平抛，它们都落到同一水平地面上.三个球在运动过程中，重力对它们做的功分别为W A、W B、W C，重力的平均功率分别为P A、P B、P C，则它们的大小关系为()A.W A>W B＝W C，P A>P B＝P CB.W A＝W B＝W C，P A＝P B＝P CC.W A＝W B＝W C，P B>P C>P AD.W A>W B>W C，P A>P B>P C二、重力势能探究二如图所示，质量为m的物体自高度为h2的A处下落至高度为h1的B处.求下列两种情况下，重力做的功和重力势能的变化量，并分析它们之间的关系.(1)以地面为零势能参考面；(2)以B处所在的高度为零势能参考面.知识深化1.重力做功与重力势能变化的关系W G＝E p1－E p2＝－ΔE p2.重力势能的相对性物体的重力势能总是相对于某一水平参考面，选不同的参考面，物体重力势能的数值是不同的.故在计算重力势能时，必须首先选取参考平面.3.重力势能是标量，但有正负之分，物体在零势能面上方，物体的重力势能是正值，表示物体的重力势能比在参考平面上时要多，物体在零势能面下方，物体的重力势能是负值，表示物体的重力势能比在参考平面上时要少.4.重力势能的变化量与参考平面的选择无关.例2.下列关于重力势能的说法正确的是( )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 ，重力势能增加了D.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零例3.如图所示，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 )三、重力做功与重力势能变化的关系例4.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？归纳总结1.重力做功与重力势能变化的关系：W G ＝E p1－E p2＝－ΔE p ，即重力势能变化多少是由重力做功的多少唯一量度的，与物体除重力外是否还受其他力作用以及除重力做功外是否还有其他力做功等因素均无关.2.两种情况物体由高到低←――――――――――――――→W G >0，E p1>E p2重力势能减少物体由低到高←――――――――――――――→W G <0，E p1<E p2重力势能增加【课堂达标】1．关于重力势能的下列说法中正确的是（）A ．重力势能的大小只由重物本身决定B ．重力势能恒大于零C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．重力势能实际上是物体和地球所共有的2．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向不同的方向抛出到落地过程中，重力做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等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做的功与物体所增加的重力势能之和3．一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（）A．铁块的重力势能大于木块的重力势能B铁块的重力势能等于木块的重力势能C．铁块的重力势能小于木块的重力势能D．上述三种情况都有可能4．当物体克服重力做功时，物体的（）A．重力势能一定减少，机械能可能不变B．重力势能一定增加，机械能一定增加C．重力势能一定增加，动能可能不变D．重力势能一定减少，动能可能减少5．质量为100g的球从1．8m的高处落到水平板上，又弹回到1．25m的高度，在整个过程中重力对小球做的功？球的重力势能变化了多少？【参考答案】【自主预习】一、1.mgh ，高度差. 2.起点和终点的位置、路径.二、1.(1)被举高. (2)mgh ，重心. (3)焦耳：J. 2.E p1－E p2.三、1.mgh 、参考平面、参考平面. 2.地球、地球.探究一【答案】 (1)甲中W G ＝mgh ＝mgh 1－mgh 2乙中W G ′＝mgl cos θ＝mgh ＝mgh 1－mgh 2(2)把整个路径AB 分成许多很短的间隔AA 1、A 1A 2…，由于每一段都很小，每一小段都可以近似地看做一段倾斜的直线，设每段小斜线的高度差分别为Δh 1、Δh 2…，则物体通过每段小斜线时重力做的功分别为mg Δh 1、mg Δh 2….物体通过整个路径时重力做的功W G ″＝mg Δh 1＋mg Δh 2＋…＝mg (Δh 1＋Δh 2＋…)＝mgh ＝mgh 1－mgh 2(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.【课堂探究】例1.【答案】 C【解析】由重力做功特点知：W A ＝W B ＝W C ；从抛出到落地的时间，由运动学知识知：t B <t C <t A ，由P ＝W t得，P B >P C >P A ，故C 对. 探究二【答案】 (1)重力做的功W G ＝mg Δh ＝mg (h 2－h 1)，选地面为零势能参考面，E p A ＝mgh 2，E p B ＝mgh 1，重力势能的变化量ΔE p ＝mgh 1－mgh 2＝－mg Δh .(2)选B 处所在的高度为零势能参考面，重力做功W G ＝mg Δh ＝mg (h 2－h 1).物体的重力势能E p A ＝mg (h 2－h 1)＝mg Δh ，E p B ＝0，重力势能的变化量ΔE p ＝0－mg Δh ＝－mg Δh . 综上两次分析可见W G ＝－ΔE p ，即重力做的功等于重力势能的变化量的负值，而且重力势能的变化与零势能参考面的选取无关.例2.【答案】 C解析物体的重力势能与参考平面的选取有关，同一物体在同一位置相对不同的参考平面的重力势能不同，A 选项错；物体在零势能面以上，距零势能面的距离越大，重力势能越大，物体在零势能面以下，距零势能面的距离越大，重力势能越小，B 选项错；重力势能中的正、负号表示大小，－5 J 的重力势能小于－3 J 的重力势能，C 选项对；只有选地面为零势能面时，地面上的物体的重力势能才为零，否则不为零，D 选项错.例3.【答案】 D【解析】以桌面为参考平面，落地时小球的重力势能为－mgh ，即末状态的重力势能为－mgh ，初状态的重力势能为mgH ，重力势能的变化即为－mgh －mgH ＝－mg (H ＋h )，重力势能减少了mg (H ＋h ).故选D.例4.【答案】 13mgl 13mgl 【解析】从A 点运动到C 点，小球下落的高度为h ＝13l ，故重力做功W G ＝mgh ＝13mgl ，重力势能的变化量ΔE p ＝－W G ＝－13mgl 负号表示小球的重力势能减少了.【课堂达标】1.D2.AB3.C4.C5. 0.55J 0.55J。

高中物理必修二教案-7.4重力势能15-人教版

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．教育学生不能高空抛物，培养公德意识。
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义
层次
教师活动
学生活动
教学意图
引
课
新
课
教
学
理
论
知
识
得
出
公
式
归
纳
总
结
3、单位与功的相同，在国际单位制中都是焦耳，符号为J。
进一步推导1J=1kg·m/s2·m=1N·m
4、标量
知道了重力势能下面应用公式计算物体重力势能。
<多媒体展示>习题
对重力势能的相对性学习：
高度总是相对某一水平面来说的，重力势能与高度有关，因此重力势能也是相对某一水平面来说的，把这个水平面叫参考面，因此重力势能与高度一样都具有相对性。我们规定在参考面以下高度为负值。通过练习来体会重力势能的相对性，并小组讨论重力势能与参考面的选取之间的关系。
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。
二、对重力势能的学习
提问：如何用文字来给重力势能下个定义？
1、定义：物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积。
2、写成公式为：EP=mgh。
听取学生汇报，总结：
重力势能与参考面的选取有关。
引导学生进一步归纳具体什么样的关系？
得出正负号的意义。
教师点评总结：
1、选取不同的参考面重力势能是不同的。
2、参考平面的选取是任意的。

【高一】7.4 重力势能学案(人教版必修2)

【高一】7.4 重力势能学案（人教版必修2）【高一】7.4重力势能学案（人教版必修2）7.4重力势能学案（人教版必修2）1．物体高度变化时，重力必须对物体作功，当物体向上运动时，重力对物体搞________功，当物体向上运动时，重力对物体做______功，重力对物体做的功只跟它的__________________有关，而跟物体运动的路径________，功的大小等同于重力与始末位置的____________的乘积．2．物体的重力势能等同于它所受到重力与____________的乘积，表达式为ep＝________.在国际单位制中单位为________，符号为______．3．重力作功与重力势能变化的关系式为________________，当物体由高处运动至高处时，重力做______功，重力势能________，即wg>0，ep1>ep2.重力势能减少的数量等于重力搞的功．当物体由低处运动至高处时，重力搞______功，或者说____________________，重力势能________，即wg<0，ep14．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____________叫搞参考平面．在参考平面上，物体的重力势能取为______．(2)参考平面的选取：选择哪一个水平面作参考平面，要根据具体情况而定，一般以解决问题便利为原则．①选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是________的，但物体在固定的两个位置的重力势能的差值与挑选的参考平面________．②对选定的参考平面，上方物体的重力势能是______值，下方物体的重力势能是______值，负号则表示物体在这个边线具备的重力势能Obrero在参考平面上具备的重力势能______．5．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，以下观点恰当的就是( )a．沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多b．沿坡度小，坚硬程度小的斜面运动时物体消除重力作功多c．沿坡度小，粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多d．不管沿怎样的斜面运动，物体消除重力作功相同，物体减少的重力势能也相同6．关于重力势能的说法中正确的是( )a．质量小的物体其重力势能小b．位置高的物体其重力势能大c．水平地面上的物体重力势能都成正比d．水平地面上方物体的重力势能有可能比水平地面下方物体的重力势能小7．关于重力作功和物体重力势能的变化，下面观点中恰当的就是( )a．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少b．当物体消除重力作功时，物体的重力势能一定减少c．重力做功的多少与参考平面的选取无关d．重力势能等于零的物体，不可能将对别的物体作功【概念规律练】知识点一重力作功的特点1．如图1所示，图1a点距地面高为h，b点在地面上，一物体沿两条不同的路径acb和adb由a点运动至b点，则( )a．沿路径acb重力做的功多一些b．沿路径adb重力搞的功多一些c．沿路径acb和路径adb重力做的功一样多d．无法推论沿哪条路径重力搞的功多一些2.图2如图2所示，质量为m的小球从高度为h的斜面上的a点滚下，经水平面bc后再滚上另一斜面，当它抵达h3处的d点时，速度为零，在这个过程中，重力作功为( )a.mgh3b.2mgh3c．mghd．0知识点二重力势能3．关于重力势能，下列说法正确的是( )a．物体的边线一旦确认，它的重力势能的大小也随之确认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－5j棕斑－3j，重力势能变大了d．重力势能的减少量等于重力对物体做的功4．楼上某房间地板高于楼外地面4m，窗台比地板低1m．一个质量为10kg的重物分后别放在窗台上a处、地板上b处和楼外地面上c处．(g取9.8m/s2)(1)以楼外地面为参考平面(零势能面)，重物在a、b、c三处的重力势能分别为epa＝ ________，epb＝________.epc＝________.(2)以该房间地板为参考平面，重物在a、b、c三处的重力势能分别为epa＝________， epb＝________，epc＝________.(3)重物在a、b两处的重力势能之差epa－epb＝______，a、c两处的重力势能之差epa－epc＝________.(4)物体在某处的重力势能的量值，跟参考平面的挑选出____关．【方法技巧练】一、重力作功与重力势能的关系5．关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是( )a．物体消除重力所搞的功等同于重力势能的增加量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，重力所搞的功成正比，物体所增加的重力势能一定成正比c．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功d．用手托起一个物体匀速屈曲时，手的支持力所搞的功等同于物体消除重力所搞的功与物体所增加的重力势能之和图36．质量为m的小球从离桌面高度为h处由静止下落，桌面离地高度为h，如图3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化分别为( )a．mgh，增加mg(h－h)b．mgh，增加mg(h＋h)c．－mgh，减少mg(h－h)d．－mgh，减少mg(h＋h)7.图4例如图4右图，在水平地面上平铺着n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h.如果人工将砖一块一块地叠放起来，那么人至少做功( )a．n(n－1)mghb.12n(n－1)mghc．n(n＋1)mghd.12n(n＋1)mgh二、重力势能变化量的解方法8．如图5所示，图5两个底面积都是s的圆筒，用一根带有阀门的细管相连通，放在水平地面上．两桶内盛存有密度为ρ的水，阀门停用时两桶液面的高度分别为h1和h2，现将相连接两桶的管道阀门打开，让左侧桶中的水缓慢流入右侧桶内，最后两桶液面的高度相同，求在此过程中水的重力势能的变化量？参考答案课前预习练习1．正负起点和终点的位置无关高度差2．所处高度mgh 焦耳j3．wg＝ep1－ep2 正减少负物体克服重力做功增加物体克服重力做的功4．(1)水平面水平面零(2)①相同毫无关系②正正数小5．d [对同一物体而言，重力作功的特点与物体的运动路径毫无关系，只与初、末状态物体的高度高有关，不论是扁平路径还是坚硬路径，也不论是直线运动还是曲线运动，物体消除重力搞多少功(重力搞多少负功)，它的重力势能也必减少多少，故挑选d.]点评对同一物体而言，重力对物体所做的功只跟物体初、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、方向均不变)做功都具有这一特点．6．d [重力势能ep＝mgh，就是相对值，与参考平面的挑选出有关，故a、b错．参考平面说实话水平地面时，ep≠0，分析所述，d恰当．]7．abc [重力做正功，物体下降，重力势能减少；重力做负功，物体升高，重力势能增加；重力做功的多少与重力及初、末位置的高度差有关，与参考平面的选取无关．]课堂探究练习1．c 2.b 3.d4．(1)490j 392j 0 (2)98j 0 －392j (3)98j490j (4)有评测重力势能具备相对性．重力势能的表达式ep＝mgh就是与参考平面的挑选有关的，式中的h就是物体战略重点至参考平面的高度．当物体在参考平面以上时，重力势能ep为正值；当物体在参考平面以下时，重力势能ep为负值．特别注意物体重力势能差值的物理意义就是则表示比零势能小还是大．(物体在参考平面上时重力势能为零)5．ab6．d [小球落地点在参考平面以下，其重力势能为负值，即为－mgh；初态重力势能ep1＝mgh，末态重力势能ep2＝－mgh，重力势能的变化量δep＝ep2－ep1＝－mgh－mgh＝－mg(h＋h)，负号表示减少．重力势能的变化也可以根据重力作功去推论，小球行踪过程中重力搞势函数，所以重力势能增加量为wg＝mg(h＋h)．]方法总结(1)重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于物体重力所做的功．(2)重力做负功时，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功．(3)重力对物体所做的功等于物体重力势能变化量的负值．7．b [本题轻在分析各块砖的战略重点边线变化情况，从而找到n块砖的重力势能变化情况．把n块砖看做一个整体，其总质量是m＝nm，以地面为零势能面，n块砖都平放在地面上时，其重心都在h2高处，所以这n块砖的初始重力势能为e1＝nmgh2.当n块砖夹入在一起时，其总高度为h＝nh，其总的战略重点边线在h2＝nh2处为，所以末态重力势能为e2＝nmgh2＝n2mgh2，人搞的功至少必须等同于重力势能的增量，即w＝δep＝e2－e1＝n(n－1)mgh2.]方法总结把n块砖当作一个整体，分析初、末态的势能，是解决该题的关键．也可以分析出第一块砖的初、末态的势能，求出每一块砖末态的势能，进而求出所有砖势能的变化量．显然整体的研究更为方便．8.ρgs(h1－h2)24解析以部分水为研究对象，如图所示，打开阀门，当两桶水液面相平时，相当于将图中左侧桶中阴影部分的水移至图中右侧桶中的上方，这部分水的质量为：δm＝ρs(h1－h2)2，战略重点上升δh＝(h1－h2)2，故重力势能增加了ρgs(h1－h2)24.方法总结解答流体重力势能的变化及重力做功问题，用“填补法”比较简捷，解法技巧是以部分液体为研究对象，把这部分液体填补到相应的位置，这一部分液体的重力势能变化相当于整体重力势能的变化，其实质就是等效法．。

人教版高一物理必修2导学案设计：7.4重力势能(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。