人教版高中物理必修二《重力势能》教学案

小实验（视频）：

步 骤

7.4 重力势能

重力势能教学设计

教 学 步 骤

教师活动 学 生 设计

活动 目的

新 情景引入： 学 生 让学

课 同步播放 ppt ：有这么一首歌唱得非常好听，歌的名字是《你那里下雪了吗》， 可 能 生从

引 一提起雪，大家的心情一下明朗起来了，想起那洁白无瑕温柔可亲的的白雪，出去 入 打个雪仗堆个雪人，美的感受不由心生。无论是南方淅淅沥沥轻柔点缀的小雪花，

还是北方千里冰封万里雪飘的鹅毛大雪，一旦这些大雪麦盖了三十层被，就会给人

们的生产生活带来很多不便，尤其是在这样的地方，一旦发生雪崩那将是非常可怕

会 回 答 出 类 似 的 答 生活 实际 中感 受重

的事情，请同学们看这样的一个视频(法国阿尔卑斯山区雪崩事件埋没三个城镇，造 案

成 200 多人失踪)。对人类破坏的还不止是雪崩，山体滑坡和泥石流等等，每一年都 会使的人民的财产造成很大的损失。当然这些自然灾害也有好的一面，溪水潺潺， 一泻千里，才有了今日为人类服务的小浪底和气势磅礴的三峡发电工程。看到这些 图片以后回答这个问题。

当然，万事万物有利也有弊，如此巨大的重力势能会给人类造福，也 可能会造成重大的灾难，大家提到了重力势能，又因为重力势能与我们的 生活有密切关系。我们只有认识自然，才能更主动的改造自然。今天这节 课我们将深入地学习重力势能的知识及其应用。

出示课题

先看今天这节课的学习目标（生读）

新 提问：学习了初中物理后，我们知道物体由于被举高而具有的能叫重力势能。 学 生

课 那么重力势能的大小与哪些因素有关呢？也就是什么样的物体具有较大的重力势能

分组 教 呢？大家可以根据自己的生活实际，大胆的做出猜测，并说说你的理由。 探究

学

生： 物体被举高后落下砸在沙坑中的桌子上面，观察桌子陷入沙坑的深度。 与高

重力势能跟物体的质量和高度都有关系。 度有

一、重力做的功与路径的关系 关。

探讨小球在相同的高度沿三种不同路径落到相同 依

的高度重力所做的功？ 据：

1、 讨论小球甲竖直下落，重力所做的功

放在 物体由 A 运动到 B ，重力做功 mgh

地上 2、 讨论小球艺沿斜线下落，重力所做的功

的石 物体由 A 运动到 B ，重力做功 mgh

块没 3、讨论小球丙沿曲线下落，重力所做的功

有威 物体由 A 运动到 B ，重力做功 mgh

胁， 但是 综合以上三种情况，可以得到结论：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起

从高 力势 能的 存

在， 以及 这种 能量 的普 遍存 在。

让学 生定 性的 对重 力势 能的 大小 影响 因素 做出 判 断。

表示 单位 表示 单位 表示 单位 表示 单位 点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。

即 W G =mgh 1- mgh 2 【学以致用】

练习 1：沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到 顶端，以下说法正确的是( )

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.沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多

D.上述几种情况重力做的功同样多 二、重力势能：

结合功和能的关系，探讨 mgh ，相互作用的物体凭借其相对位置而具有 的能量，称为势能。

从上式大家可以看出， mgh 这个物理量具有特殊的物理意义它即与重力 空落 下的 石块 却十 分可 怕。 生： 与质 量有 关。 依

据： 下雨

通过 简单 且观 察性 强的 实验 给学 生直 观的 印 象。

mg 有关，又与物体所处的位置 h 有关，并且 mgh 随高度的增加而增大， 的 时 随质量的增加而增大，符合我们对重力势能的猜测。因此，我们把物理量 候 雨

mgh 叫做物体的重力势能，常用 E p 表示，即 E p=mgh 给出定义：重力势能：物体凭借其高度而具有的能量 E P =mgh

E −− → 物体的重力势能 −− →焦( J )

p

m −− → 物体的质量 −− → 千克(k g )

g −− → 物体的重力加速度 −− → 米 / 秒 2 (m / s 2 )

h −− → 物体的高度 −− → 米(m )

三、重力做的功与重力势能变化的关系

计算式：W G = mgh 1-mgh 2= E p 1 - E p 2

例题 1.塔吊把一质量为 200kg 的物体，从距地面高为 h1=10m

的高度匀速运到高为 h2=3m 的地方，重力做了多少功？物体

的重力势能如何变化？若物体加速或减速下降呢？

解：重力做功为：

WG=mg(h1-h2)=14000J

Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=14000J

重力势能减少了 14000J

与运动状态没有关系

结论 1：物体下降，重力做正功，重力势能减少，WG=EP1-EP2＞0；重力做的 功等于重力势能的减少量。

例题 2.塔吊把一质量为 200kg 的物体，从距地面高为 h1=3m 的高度匀速运到高 为 h2=10m 的地方，重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？物体的重力势能如 何变化？

解：重力做功为： WG=mg(h1-h2)=－14000J

物体克服重力做了 14000J 的功 Ep1-Ep2=mgh1-mgh2=－14000J 重力势能增加了 14000J

结论 2：物体上升，重力做负功，重力势能增加， WG=EP1-EP2＜0 ，物体克 服重力所做的功等于重力势能的增加量。

滴打

在身 上不

疼， 冰雹

打在 身上

却很 疼。 雨大 和雨 小打 在身 上的 痛感 也不 一 样。

在教 师的 引导 下得 出： 物体 具有 能量 的大 小可 以通