人教版高中物理必修2第7章機(jī)械能守恒定律 7-4《重力勢(shì)能》公開課

7.4《重力勢(shì)能》教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1、理解重力勢(shì)能的概念，會(huì)用重力勢(shì)能的定義進(jìn)行計(jì)算.2、理解重力勢(shì)能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān).3、知道重力勢(shì)能的相對(duì)性.（二）過程與方法用所學(xué)功的概念推導(dǎo)重力作功與路徑的關(guān)系，親身感受知識(shí)的建立過程（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀滲透從對(duì)生活中有關(guān)物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結(jié)論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探索自然規(guī)律的興趣．★教學(xué)重點(diǎn)重力勢(shì)能的概念及重力做功跟物體重力勢(shì)能改變的關(guān)系。★教學(xué)難點(diǎn)重力勢(shì)能的系統(tǒng)性和相對(duì)性。俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個(gè)村莊發(fā)生雪崩，造成至少１００人失蹤。

雪崩2（1）俄羅斯“和平號(hào)”空間站墜落時(shí)，為什么會(huì)燃燒？碎片燃燒時(shí)，溫度可達(dá)3000℃，其能量由什么能量轉(zhuǎn)化而來？（2）打樁機(jī)的重錘從高處落下時(shí)，為什么能把水泥打進(jìn)地里?

（3）水力發(fā)電站為什么要修那么高的大壩？（4）在你的頭頂上方相同的高度,分別用細(xì)繩懸掛一個(gè)粉筆頭和7.5Kg的鉛球，你的感覺有何不同？以上問題的根本原因都在于勢(shì)能的不同水電站“和平號(hào)”空間站殘片用自己的課本做如下試驗(yàn)1、與高度有關(guān)

2、與質(zhì)量有關(guān)1）同一課本從不同高度下落到自己手上，感覺???

2）不同質(zhì)量的課本從同一高度下落到自己手上，感覺???探究得到的結(jié)論：5一、重力做功4物體豎直下落AhBm物體沿斜線運(yùn)動(dòng)AChθmL6Δh1Δh2Δh3物體沿曲線運(yùn)動(dòng)AChA△h1θmL7Δhh2h1AB物體從A落到B的過程中,重力做功重力做功與物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān),只跟起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)8重力做功與路徑無關(guān)

一質(zhì)量為5kg的小球從5m高處下落,碰撞地面后彈起,每次彈起的高度比下落高度低1m,求:小球從下落到停在地面的過程中重力一共做了多少功?(g=9.8m/s2)解:

小球下落高度為5m9＝5×9.8J＝245J例題：Ep=mgh二、重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能量11

可見,重力做的功等于“mgh”這個(gè)量的變化.在物理學(xué)中，“mgh”是一個(gè)有特殊意義的物理量.就用這個(gè)物理量表示物體的重力勢(shì)能。Δhh2h1AB物體從A落到B的過程中,重力做功重力做功與路徑無關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)10重力勢(shì)能的表達(dá)式

m—物體的質(zhì)量，單位：千克（kg）Ep—物體的重力勢(shì)能，單位：焦（J）g—重力加速度，單位：米／秒2（m／s2）h—物體的高度，單位：米（m）

即：物體的重力勢(shì)能等于物體的重力與所處高度的乘積．12Ep=mgh三、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系13WG=mgh1-mgh2重力做功WG(正、負(fù)）重力勢(shì)能EP（增加、減少）重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系物體上升物體下降正負(fù)減少增加重力做的功等于重力勢(shì)能的減少物體克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增加14ΔEP=Ep2–Ep1

Ep=mghWG=mgh1-mgh2=Ep1-Ep2

14重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系結(jié)論：重力做的功等于重力勢(shì)能的變化量的負(fù)值

如果重力做正功，重力勢(shì)能減少，

如果重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加.Δhh2h1AB四、重力勢(shì)能的相對(duì)性13Ep=mgh需要先選定參考平面?在參考面下方的物體的高度是負(fù)值，重力勢(shì)能也是負(fù)值。?參考平面的選取是任意的.

?

在參考面上方的物體的高度是正值，重力勢(shì)能也是正值；重力勢(shì)能是標(biāo)量．+、–表示大小17Ep=mgh?重力勢(shì)能是地球與物體所組成的物體“系統(tǒng)”所共有的例：

如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請(qǐng)按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢(shì)能變化桌面地面6J10J-4J0h1h2AB?選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同18例：

如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請(qǐng)按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面小球在A點(diǎn)重力勢(shì)能小球在B點(diǎn)重力勢(shì)能下落過程小球重力做功下落過程小球重力勢(shì)能變化桌面地面6J10J-4J010J10J減少10J減少10Jh1h2AB?選取不同的參考平面,物體的重力勢(shì)能的數(shù)值不同?對(duì)一個(gè)確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇無關(guān)20彈性勢(shì)能

物體由于發(fā)生彈性形變而具有的勢(shì)能叫彈性勢(shì)能

1、關(guān)于重力做功和物體的重力勢(shì)能，下列說法正確的是：A、當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少；B、物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定增加；C、地球上的物體的重力勢(shì)能都只有一個(gè)唯一確定的值；D、重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)。ABD課堂練習(xí)2、物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做功為50J，則：A、重力做功為50J；B、物體的重力勢(shì)能一定增加了50J；C、物體的動(dòng)能一定減少50J；D、重力做了50J的負(fù)功。BD3、關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解，正確的是A、重力勢(shì)能等于零的物體，一定不會(huì)對(duì)別的物

體做功B、相對(duì)于不同的參考平面，物體具有不同數(shù)

值的重力勢(shì)能，但這并不影響研究有關(guān)重

力勢(shì)能的問題C、在同一高度將物體不論向何方向拋出，只

要拋出時(shí)的初速度大小相同，則落地時(shí)減

少的重力勢(shì)能必相等D、放在地面的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零BC小結(jié)一、重力做功的特點(diǎn)：與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān)二、重力勢(shì)能：地球上的物體具