74重力势能 导学案
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】。
高中物理 《重力势能》导学案 新人教版必修
高中物理《重力势能》导学案新人教版必修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。
学习探究★自主学习一、重力做功的特点：重力做功与_________________ 无关，只取决于__________________。
二、重力势能（1）重力势能是指____________________，表达式____________。
（2）重力势能的相对性：重力势能与__________________的选取有关。
但重力势能的改变与此_______ 。
（3）重力势能的系统性：属于_______________和________________组成的系统。
（4）重力势能的改变与重力做功的关系：表达式_____________。
重力做正功时，重力势能____________；重力做负功，重力势能__________。
★新知探究一、重力做功的特点1、分析比较课本P10图7、4-1、7、4-2、7、4-3中各种不同情况下重力所做的功与物体下落高度的关系。
2、由上述分析我们能得到什么结论？用表达式的形式如何描述?二、重力势能1、重力势能是依据什么引进来的？与哪些因素有关？2、什么是重力势能？公式是什么？3、重力做功与重力势能之间有何关系？三、重力势能的相对性与系统性1、为什么说重力势能具有相对性？2、什么是参考平面？参考平面的选取是唯一的吗？3、选择不同的参考面，对哪些物理量有影响？有何影响？对哪些物理量没有影响？4、为何说势能是系统所共有的？★例题精析【例题】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？（g 取10m/s2）解析：【训练】水平地面上有一张高1m的桌子，现以桌面为零势能参考面，从桌面以上2m处，让一质量为2kg的物体自由下落，一直落到地面，求：（1）物体到达地面过程中重力势能的变化。
7.4重力势能导学案
§７.４重力势能学习目标：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．知道重力势能是物体和地球系统共有的。
自学探究：物体重力势能发生变化时，必然牵扯到重力做功，物体下降时，重力做正功，重力势能减小；物体被举高时，重力做负功，重力势能增大。
因此认识重力势能，不能脱离对重力做功的研究。
一．重力的功思考：重力做功与什么因素有关呢？设一个质量为m的物体，从高度是h1的位置降到h2的位置，这几个过程重力做的功分别为：（1）图7．4-1：重力做功（2）图7．4-2：重力做功（3）图7．4-3：重力做功这三个运动过程重力做功有什么关系？；我们得到的结论：。
表达式：W G= .二．重力势能重力势能的定义：。
重力势能的定义式：重力势能是 （填矢量或标量）。
重力势能的单位： 符号是三．重力势能的相对性和系统性在研究重力势能是应该选择 。
在参考平面上，物体的重力势能为 ；在参考平面上方物体的重力势能为 ，表示重力势能比 的势能大；在参考平面下方物体的重力势能为 ，表示重力势能比零势能面的势能 。
参考平面的选择是任意的，选不同的参考平面，重力势能是否相等？重力势能的差值是否相同？重力势能是 具有的。
四．重力做功与重力势能之间的关系重力做功与重力势能之间的关系： 即物体由高处向低处运动重力做 ，重力势能 ； 物体由低处运送到高处重力做 ，重力势能 。
合作解疑：1：下图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？由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3时，重力做功是多少？由位置1运动到位置3呢？２. 根据图，质量m=0．5kg 的小球,从桌面以上高ｈ１＝0.8ｍ的Ａ点下落到地面的Ｂ点，桌面高ｈ２=1.2m ．完成下列表格：３．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）精讲点拨：例1．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。
新课标高中物理7.4《重力势能》导学案人教版必修二
7．4 重力势能新课导航一、重力的功根据功的有关知识，写出在甲、乙、丙三种情况下，物体从A 运动到C 点的过程中，重力做的功。
图甲是物体由A 做自由落体到B ，再水平运动到C ；图乙是物体沿斜面由A 滑到C ；图丙是物体沿曲面由A 滑到C 。
重力做功的大小可以写成： 。
从以上三个过程的做功情况可以得到重力做功的特点： 。
二、重力势能相互作用的物体凭借其相对位置而具有的能量，称为势能。
mgh 这个物理量具有特殊的物理意义，一方面与重力做功有关（相互作用），又随高度的变化而变化（凭借其相对位置），具有了势能的特征。
物理学中，把物理量mgh 叫做物体的重力势能，用E p 表示。
即 E p =mgh与其它形式的能量一样，重力势能是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位制中是焦耳，符号J 。
1 J=1 kg ·m ·s -2·m=1 N ·m有了重力势能的表达式，重力做功与重力势能的关系可以写成21P P G E E W -=其中E P1=mgh 1表示物体有初位置的重力势能，E P2=mgh 2表示物体在末位置的重力势能。
初状态与末状态的差可称为减少量，上述关系可表述这重力做的功等于物体重力势能的减少量。
（末状态与初状态的差可称为变化量，上式可变为P P P G E E E W ∆-=--=)(12）当物体从高处运动到低处时，重力做 功，重力势能 ，即0>G W ，21P P E E >，重力势能减少的量等于重力所做的功。
当物体从低处运动到高处时，重力做 功（物体克服重力做功），重力势能 ，即0<G W ，21P P E E <，重力势能增加的量等于物体克服重力做的功。
三、重力势能的相对性1．重力势能的 E p =mgh 中的h 指的是物体的重心到零势参考平面的距离。
零势参考平面是研究重力势能时，选取的一个参考平面，在参考平面内物体的重力势能为零。
第74《重力势能》导学案.doc
高一物理WL—13—02—036第7. 4《重力势能》导学案编写人：沈文炳审核人：高一物理组编写时间：2013-04-11班级：组名：姓名：【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，知道重力势能的相对性和系统性。
3、理解重力做功与重力势能变化的关系。
【知识链接】1、图1是美国内华达州亚利桑那陨石坑。
这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为30〜50米的铁质流星撞击地面的结果。
这颗流星重约50万千克、速度达到20千米/秒，爆炸力相当于2000万千克TNT 炸药，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。
爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。
据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。
图1 图2 图32、图2反映的是2002年9月21日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少100人失踪。
3、图3是三峡水电站图片，是利用水的重力势能来发电的。
这些重力势能正在造福人类。
【学习过程】知识点一：与重力势能相关的因素问题1、若天花板上分别挂一钢球和兵乓球，你在下面有什么不同感受？同一钢球从不同高度处落下效果有什么不同？问题2、结合上面的情景和“知识链接”部分的介绍，想一■想：物体的重力势能与哪些因素有关？结论：物体的重力势能可能跟物体的有关。
问题3、分析下列情景中重力势能的变化及重力做功情况。
（1）一物体在做自由落体运动的过程中，物体所处的高度,重力势能,重力做功。
（2）一物体竖直向上抛出，在上升过程中，物体的高度,重力势能,重力做—功。
通过物体下落或上升过程分析，可以发现：物体的高度发生变化，重力要做正功或物体克服重力做功，同时重力势能也会随高度变化而变化，所以我们研究重力势能可以从的角度入手，通过研究来探究重力势能的概念。
知识点二：重力做的功问题4、设一个质量为m的物体，从高度是匕的位置运动到高度是R的位置，试求解下列三种情况下重力做的功。
高中物理7.4重力势能导学案新人教版必修2(1)
7.4重力势能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学习目标知识与技能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4、了解弹性势能过程与方法1根据据功和能的关系，推导出重力势能的表达式2、学会从功和能的关系上解释和分析物理现象3、通过实验，使学生掌握科学的研究方法一一控制变量法；培养学生的实际操作能力4、通过对结果的分析，培养学生发散性思维，及分析、推理、归纳的能力情感态度与价值观1通过对实验操作、观察、讨论，以及得出本节课物理知识的过程和方法，激发学生探索的兴趣和热爱科学的精神2、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预习案先通读教材，熟悉本节课的基本概念和基本规律，完成“知识准备”、“教材助读”的问题。
（独立完成，限时10分钟）•知识回顾1在物理学中做功的快慢用—功率_表示。
功W跟完成这些功所用时间t的比值，叫做功率，公式P=W/t 。
2、功率的单位：在国际单位制中功率的单位是瓦特 _，另外常用单位还有—千瓦 _。
3、功率也可以用力和速度来表示，作用力方向与速度方向相同时，P= Fv _____ ，F恒定时，v是平均速度时，功率P指的是—平均功率 _，若v是瞬时速度，则功率P指的是瞬时功率_______________ 。
•新课预习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 _负_功，物体下降时，重力做正功。
（2）物体运动时，重力对它做的功只跟—物体 _和_地球_的位置有关，而跟物体运动的—路径_ 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，是一个具有特殊意义的物理量。
2、重力势能（1）物体的重力势能等于它所受—重力 _与所处的高度__________ 的乘积，表达式：_E=mgh __________ ，单位：____ 焦耳 ___ 。
高中物理 7.4重力势能导学案 新人教版必修
高中物理 7.4重力势能导学案新人教版必修1、认识重力做功与路径无关这一特点。
2、理解重力势能的概念，会用重力势能的表达式进行计算。
3、理解重力做功和重力势能变化的关系4、知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球组成的系统所共有的。
学习重点：1、重力势能的理解和计算。
2、重力做功和重力势能变化的关系学习难点：对公式=Δ即重力做正功，物体的重力势能将_____；重力做负功，物体的重力势能将 ________。
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。
合作探究一、重力做功的特点：求下列三种情况下重力的功(小组合作探究)（1）物体竖直向下运动，高度从降为（2）物体沿倾斜直线向下运动，高度从降为（3）物体沿任意路径向下运动，高度从降为 _____________ ________________ ________________结论：312Ah【课堂检测1】如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）A、沿轨道1滑下重力做功多B、B、沿轨道2滑下重力做功多C、沿轨道3滑下重力做功多D、沿三条轨道滑下重力做的功一样多二、重力势能的大小：从上面重力做功的结果，mgh是一个很有物理意义的量。
（1） mgh与重力做功密切相关，重力的功等于初末两个位置mgh的差值（2）若将mgh视为一个物理量，则它既与质量m有关，又与高度h有关（3） mgh的单位是焦耳，与能量的单位相同结论：物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积。
=mgh三、重力做功与重力势能的变化的关系：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的物向下运动，高度从降为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? 结论：【课堂检测2】质量是50kg的人沿着长L=150m、倾角为30的坡路走上土丘，重力对他所做的功是多少？他克服重力所做的功是多少？他的重力势能增加了多少？（g取10m/s2）四、重力势能的相对性（小组讨论）1、重力势能的相对性如何理解？2、如何认识重力势能的正负？【课堂检测3】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/s)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)桌面地面五、重力势能是物体与地球这个“系统”所共有的我们知道，物体重力势能的变化是重力作功的结果，而重力是地球和物体之间的吸引力。
7.4重力势能导学案
7.4重力势能班级________姓名________学号_____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和重力势能变化的绝对性。
学习重点: 1. 重力势能2. 重力势能的变化和重力做功的关系学习难点: 重力势能的变化和重力做功的关系主要内容:一、重力的功在图7.4-1中，重力做功为：在图7.4-2中，重力做功为：在图7.4-3中，重力做功为：总结：重力做功的特点是：二、重力势能E P1． 定义：通俗地说，物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，用符号E p 表示，物体的质量越大，离地越高，重力势能就越大。
2． 定义式：E P =mgh ，即物体的重力势能E p 等于物体的重量mg 和它的高度h 的乘积。
3．单位：在国际单位制中是焦耳(J)。
4．重力势能是状态量。
5．重力势能是标量，即只有大小，没有方向。
6．重力势能的相对性要确定重力势能的大小，首先必须确定一个参考平面(高度为零，重力势能为零的一个水平面)。
相对于不同的参考平面，在确定位置上的物体的重力势能有不同的值，这就是重力势能的相对性。
例如：水平桌面离水平地面的高度为H，一小球在水平桌面上方h高处，选水平桌面为参考平面时，小球的重力势能为mgh；若选地面为参考平面，小球的重力势能就是mg(H+h)。
选择哪个平面做参考平面，原则上是任意的，而不是硬性规定的，因此重力势能虽是标量但却有正负之分。
比如：物体在参考平面以上h高处，其重力势能=mgh；当该物体在参考平面以下h低处，其重力势能就是-mgh，重力势能的为EP正负可表示大小，比如对同一个参考平面，重力势能有一2 J和一3 J两个值，比较其大小有一2 J>一3 J。
实际问题中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(没有特别说明时)选择地面作为参考平面。
高中物理7.4重力势能导学案人教版必修二
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㎏。
高中物理《7.4重力势能》导学案新人教版必修2
高中物理《7.4重力势能》导学案新人教版必修27、4 重力势能》导学案班级姓名【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。
【教学重点、难点】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。
【学习过程】（1）自主学习一、重力的功(认真阅读p63~64教材并结合图7、42、图7、41中WG＝图7、43中重力做的功和前两个是否相等呢?如何求?二、重力势能(认真阅读教材65页“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？怎样定义物体的重力势能?重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?重力势能是矢量还是标量?重力势能的单位是什么?符号是什么?三、重力势能的相对性和系统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。
（2）合作探究讨论一：在图7、4中，三种情况下重力做的功是否都相等？你可以得到什么样的结论?重力做功的表达式是什么?讨论二：重力势能与重力做功的关系是什么？当物体由高处向低处运动时，重力做功，物体重力势能，也就是WG>0，Ep1>Ep2；当物体从低处运送到高处时，重力做功(或者说 )，重力势能，也就是WG<0，Epl<Ep2。
讨论三：重力势能的相对性：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，+、—表示大小。
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。
7.4重力势能导学案(教研课)
7.4 重力势能修编：陈林审核：肖体胜【学习目标】1.弄清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去求解。
3.理解重力做功与重力势能的关系。
【学习重点】重力做功的特点及重力做的功跟物体重力势能的关系。
【课前自学】1. 重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只与物体运动的和有关，而跟物体运动的无关。
2. 重力势能：物体由于被举高而具有重力势能。
⑴重力势能E P的表达式⑵重力势能的单位：，重力势能是量。
（标量还是矢量）3. 物体的高度发生变化时，重力对物体做功；物体被举高时，重力做_____功，物体的重力势能（增大还是减小）；物体下降时，重力做功，物体的重力势能（增大还是减小）。
4. 重力做功和重力势能变化的关系式是。
5. 重力势能是相对的，所以在计算重力势能之前必须选定。
在参考面的，重力势能是正值，在重力势能的值是零。
在参考面的，重力势能取负值，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重力势能要。
重力势能的正、负表示大小，参与重力势能大小的比较。
选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不相同的。
6. 重力势能和重力做功密切相关，而重力是地球与物体之间的相互作用力，所以说重力势能是地球与物体所组成的物体系统所。
【课堂探究】[猜测]：探究重力势能可能与哪些因素有关？⑴将一玻璃杯依次放在脚边、头顶、头上5米高处，人的不同感觉• • •⑵将一大水缸依次放在脚边、头顶处，人的不同感觉• • •结论：重力势能可能与、有关。
一．重力的功[探究1]：重力做功与路径的关系？设想你要从某座高楼的第10层下到第1层，你可以乘电梯下，也可以沿楼梯走下(如图)．两种方式下楼，重力对你做的功是否相等？结论：根据上述的计算与分析可知：重力对物体做的功只跟它的_____ _ 和 _ _有关，而跟物体的_____________无关．计算式：W G=mgh=mgh1-mgh2二．重力做的功和重力势能的关系1. 重力势能（Ep）：物理学中把mgh叫做物体的重力势能，也就是说物体的重力势能等于它所受的重力与所处的高度的乘积。
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【课题】：重力势能
【学习导航】：
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.
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：
重力势能的系统性和相对性。
【自主学习问题探究】：
1、阅读教材“重力作功”部分，把推导过程写出来。
通过推导重力在这几种不同情况下做的功，可以得出什么结论？
2、（1）怎样定量表示物体的重力势能？（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）重力势能的改变和重力作功之间的关系是怎样的？写出它们之间的关系式。
3、为什么说重力势能具有相对性？什么是参考平面？参考平面的选取是唯一确定的吗？选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是否相同？是否会影响有关重力势能问题的研究？如果物体在参考平面的上方，重力势能取什么值？表示什么含义？如果物体在参考平面的下方，重力势能取什么值？表示什么含义？为什么说“势能是系统所共有的”？
【学生自主归纳未掌握的内容】：
【实例探究】：
［例2］如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为0，则小球落到地
面前瞬间的重力势能为（）
A.mgh
B.mgH
C.mg(h+H)
D.-mgh
［思路］重力势能的大小是相对参考平面而言的，参考
平面选择不同，物体的高度不同，重力势能的大小则不同.
解：据题意知已选定桌面为参考平面，则小球在最高点时的高度为H，小球在桌面的高度为零，小球在地面时的高度为－h，所以小球落到地面时，它的重力势能为E p=-mgh.
答案：D
［例3］一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑到同一水平面上的B 点与C点，则下列说法中正确的是（）
A.沿AB面重力做功多
B.沿两个面重力做的功相同
C.沿AB面重力势能减少多
D.沿两个面减少的重力势能相同
答案：BD.
高一年级物理学科练案
【因人训练】
（A档）
1、以下关于重力势能的说法中，正确的是___.
A.地面上的物体的重力势能一定为零
B.质量大的物体重力势能一定大
C.高处物体的重力势能一定大
D.重力做正功时，物体的重力势能一定变化
2、关于重力势能，下列说法中正确的是（）
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.重力势能的减少量等于重力对物体做的功
3、选择不同的水平面作参考平面，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.前者具有相同数值，后者具有不同数
D.前者具有不同数值，后者具有相同数值
（B档）
1、在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v0分别上抛、平抛、下抛，
那么以下说法正确的是( )
A、从抛出到落地过程中，重力对它们所做的功都相等
B、从抛出到落地过程中，重力对它们做功的平均功率都相等
C、三个球落地时，重力的瞬时功率相同
D、如果考虑空气阻力，则从抛出到落地过程中，重力势能变化不相等
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
(C档)
1、用绳子吊起质量为M的物体，当物体以加速度a匀加速上升H的高度时，物体增加的重力势能为（）
A MgH
B HgH+Mga
C M(g-a)
D Mga
2、井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体，若以地面为参考平面，则物体的重力势能为；若以井底面为参考平面，则物体的重力势能为。
3、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？。