高中物理重力勢能教案大全
物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能。接下來是小編為大家整理的高中物理重力勢能教案大全，希望大家喜歡!
高中物理重力勢能教案大全一
課 題 §7.4 重力勢能 課 型 新授課(2課時) 教 學 目 標 知識與技能
1.理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算.
2.理解重力勢能的變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關.
3.知道重力勢能的相對性.
過程與方法
用所學功的概念推導重力做功與路徑的關系，親身感受知識的建立過程.
情感、態(tài)度與價值觀
滲透從對生活中有關物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學生探索自然規(guī)律的興趣.
教學重點、難點 教學重點
重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關系.
教學難點
重力勢能的系統(tǒng)性和相對性. 教 學 方 法 探究、講授、討論、練習 教 學 手 段 教具準備
鐵球(大小、質量均不同)兩個、透明玻璃容器、沙子，投影片. 教 學 活 動
[新課導入]
(多媒體投影演示.引發(fā)學生有意注意，引導學生進入狀態(tài))打樁機的重錘從高處落下，把水泥樁打進地里;蘋果自高處下落;飛機投彈等等.
師：從剛才的畫面中，同學們想到了什么，從做功和能量轉化的角度分析問題.
生：重錘把水泥樁打進地里;蘋果自高處下落;飛機投下的炸彈等物體下落過程中它們受到的重力對它們做了功.據(jù)功和能的關系，既然重力做了功，表明這些物體在沒有下落之前具有能.因為一個物體能夠對外做功，所以這個物體具有能量.
師：這個能量與什么因素有關?
生：與物體所處的高度有關.
師：由于物體被舉高而使物體具有的能量是什么能?
生：在初中我們已經(jīng)學過：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能.
師：那么重力勢能的大小與什么有關，又如何定量表示呢?本節(jié)課我們就來學習這個問題.
[新課教學]
一、重力的功
師：重力做功與什么因素有關呢?我們現(xiàn)在就通過幾個例子來探究一下.
(多媒體投影教材上的圖5.4—1、圖5.4—2、圖5.4—3，讓學生獨立推導這幾種情況下重力做的功)
師：比較容易做的是哪一個問題?
生：第一個和第二個問題.
師：為什么這兩個問題容易研究呢?
生：因為這兩個問題中物體運動的路徑是直線，所以在研究重力做功問題上比較容易研究.
師：那么這兩個問題的答案是什么呢?
生l：第一個問題中WG=mg△h=mghl一mgh2.
生2：第二個問題中WG=mgcosa=mg△h=mgh1一mgh2;，和第一個問題中所求出的答案相同.
師：我們大膽猜想一下，第三個圖中重力做的功和前兩個是否相等呢?
生：可能是相等的.
師：我們來驗證一下我們的猜想，第三個圖的困難在哪里?
生：力做功的路徑是曲線.
師：我們怎樣突破這個難點呢?
生1(很為難)：這是力在曲線上做功的情況，不容易研究.
生2：我記得在第二節(jié)學習力對物體做功的問題時曾經(jīng)接觸過有關變力做功的問題.
師(鼓勵)：說說看，解決的途徑是什么?
生2：曲線問題不容易解決，我們可以把這一條曲線看作由很多小的直線組成，這樣把每小段直線上重力做的功合起來就是整個過程中重力做的總功.
師(表揚)：這個同學分析得非常好，根據(jù)這個同學的分析方法，第三個問題的答案應該是什么呢?
生：在第三種情況下重力做的功和前兩種情況中重力做的功相同.
師：我們可以得到什么樣的結論?
生：重力做功與路徑無關.
師：既然重力做功與路徑無關，那么它與什么因素有關呢?
生：與物體的初末位置有關.
師：具體的表達式是什么?
生：WG=mgh1一mgh2，其中hl和h2表示物體所處位置的高度.
師：很好，可見物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個具有特殊意義的物理量.
[課堂訓練]
1.沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上將同一物體拉到頂端，以下說法正確的是………………( )
A.沿坡度小、長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.上述幾種情況重力做功同樣多
2.將一物體由A移至B，重力做功 ………………………………………( )
A. 與運動過程中是否存在阻力有關
B.與物體沿直線或曲線運動有關
C. 與物體是做加速、減速或勻速運動有關
D.與物體發(fā)生的位移有關
參考答案
1.D
解析：重力做功的特點是與運動的具體路徑無關，只與初末狀態(tài)物體的高度差有關，不論光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運動還是曲線運動，只要初末狀態(tài)的高度差相同，重力做的功就相同.
2.D
解析：重力做功只與重力方向上發(fā)生的位移有關，與物體運動所經(jīng)過的路徑，與物體的運動狀態(tài)都沒有關系
二、重力勢能
[實驗與探究]
探究影響小球勢能大小的因素有哪些.
準備兩個大小相同的小球：一個鋼球、一個木球，再盛一盆細沙.如圖。5.4—l所示.在沙盆上方同一高度釋放兩個小球，鋼球的質量大，在沙中陷得較深些.
讓鋼球分別從不同的高度落下，鋼球釋放的位置越高，在沙中陷得越深.
請同學們親自做實驗探究一下重力勢能的大小與哪些因素有關.
師：下面大家閱讀教材11～12頁“重力勢能”一段，回答下面幾個問題.
學生閱讀課文，可以把問題用多媒體投影到大屏幕上.
師：怎樣定義物體的重力勢能?
生：我們把物理量mgh叫做物體的重力勢能.
師：為什么可以這樣來進行定義?
生：這是因為mgh這個物理量的特殊意義在于它一方面與重力做功密切相關，另一方面它隨高度的變化而變化.
師：重力勢能的表達式是什么?用文字怎樣敘述?
生：Ep=mgh，物體的重力勢能等于它所受到的重力與所處高度的乘積.
師：重力勢能是矢量還是標量?
生：與所有的能量一樣，重力勢能也是標量.
師：重力勢能的單位是什么?符號是什么?
生：重力勢能和其他能量一樣，它們的單位和功的單位相同，都是焦耳，符號是J.
師：重力勢能與什么因素有關?你能否列舉生活中的實例加以說明?
高中物理重力勢能教案大全二
教材內容分析
本節(jié)教材與過去的處理方法相比，教材認真分析了重力做功與路徑是否有關的問題。這樣做的目的不是為了追求嚴密，而是想有助于學生形成嚴肅認真的科學態(tài)度。教材強調科學方法，引導學生用比較高的觀點處理問題，只要求學生能夠“跟”來，并不要求學生去重復形成他們的“科學素質”。在討論物體沿任意路徑運動時重力做功的問題時，又一次用到了極限的思想。學生經(jīng)過多次接觸，對這樣的方法逐漸就熟悉了。本節(jié)重力勢能是機械能的重要內容。要從重力做功與路徑無關的特點出發(fā)，理解建立重力勢能概念的可能性，掌握重力勢能的定義式，明確重力做功和重力勢能變化的關系。
學情分析
高一學生認識事物的特點是：開始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過渡，但思維還常常與感性經(jīng)驗直接相聯(lián)系，仍需具體形象的圖片、現(xiàn)象來支持。
學生在初中時已接觸過重力勢能的概念，在高中階段要定量的學習重力勢能及體驗建立過程。
3.學生已學習了功的概念和計算方法，通過重力做功的計算來判斷重力勢能的變化。
設計思路
《重力勢能》一節(jié)新教材與舊教材相比有很大變化。教材首先從重力做功開始，討論物體豎直向下運動、沿傾斜直線向下運動、以至物體沿任意路徑向下運動幾種情況的重力做功，利用極限思想，嚴格證明了重力對物體做功與路徑無關，只與初末位置的高度差有關。分析“mgh”是一個具有特殊意義的物理量，來定義重力勢能。通過讓學生求講臺上一本書的重力勢能，學生給出答案的多樣性，質疑引導學生討論出重力勢能具有相對性。通過例題結論分析，形象地理解對于不同的參考平面，物體在某一位置具有不同的數(shù)值;引出重力勢能是標量，但有正、負，正負代表大小，不代表方向，并且指出這里的正負與功的正負的區(qū)別;得出重力做功與參考平面無關，重力勢能的變化與參考平面無關;探究出重力勢能的變化和重力做功的關系。這樣做使學生對重力勢能的理解加深，思路清晰。
本節(jié)課內容既是重點又是難點，學生在一節(jié)課內不容易全面理解和掌握，教學中不宜追求多而全，可以在后續(xù)課程中逐漸理解與加深。
教學過程中可以多舉身邊的實際例子，由簡單的現(xiàn)象如課本下落砸在手上感覺比較進行分析，便于得出結論，學生也容易接受。
教法上教師應充分調動學生的思維，使學生始終處于學習的主體，激發(fā)探究意識和學習的積極性。
教學目標
(一)知識與技能
1、知道重力做功與路徑無關.
2、理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算.
3、知道重力勢能的相對性.
4、理解重力勢能的變化和重力做功的關系
(二)過程與方法
用所學功的概念推導重力做功與路徑的關系，親身感受知識的建立過程
(三)情感、態(tài)度與價值觀
滲透從對生活中有關物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學生探索自然規(guī)律的興趣.
重點難點與突破方法
重點：重力做功與路徑無關，重力勢能的概念，重力勢能的變化和重力做功的關系。
難點：重力勢能的變化和重力做功的關系，重力勢能的相對性和系統(tǒng)性。
教學方法與教學資源
教學方法：探究、討論、講授、實驗觀察法、分析歸納法、講練法。
教學資源：多媒體、兩本質量不同的書、一張白紙、重錘
七、新課教學
(一)、新課引入
教學內容 教師活動 學生活動 設計意圖 引入新課
進行新課
一、重力做功
在上課之前，老師想請一位學生幫老師一個忙，哪位同學?
現(xiàn)在老師把手中的一張白紙揉成團，在距你手一定高度處由靜止釋放，你敢不敢接?
接著老師把紙團換成一個重錘，如果重復剛才的動作，你敢不敢接?
提問：紙團與重錘落到手上有什么不同的感覺?
為什么呢?
質量大是一方面，實際上是重錘具有的能大。
在本章的第一節(jié)《追尋守恒量》中我們就認識了一個物理量---重力勢能(物體由于被舉高而具有的能)。那么，今天我們就來定量的認識這種能。
探究一：重力勢能大小與哪些因素有關呢?(定性)
用自己的課本做如下實驗
1)同一課本從不同高度由靜止下落到自己手上，手的感覺 ? ? ?
2)不同質量的課本從同一高度由靜止下落到自己手上，手的感覺 ? ? ?
從中可以得到什么結論?
重力勢能與質量、高度有怎樣的定性關系?
書在下落過程中，高度降低，重力勢能要減小，我們還知道，高度變化了，重力就要做功。因此，重力做功與重力勢能的變化是有聯(lián)系的。本節(jié)課我們就從研究重力做功入手，來認識重力勢能。
探究二：重力做功的特點?
根據(jù)功的計算公式分別計算甲、乙、丙三種情況中小球由A運動到B過程中重力所做的功。
過程甲、乙結果為：WG=mgh=mg(h1-h2 )
過程丙：
這一過程中，教師聽取學生匯報，點評
把整個路徑分成許多很短的間隔;
由于每一段很小很小，都可以近似看作一段傾斜直線;
分別求出物體通過每一小段傾斜直線時重力所做的功;
物體通過整個路徑時重力所做的功，等于重力在每小段上所做的功的代數(shù)和。
結果：WG=mgh=mg(h1-h2 )
板書：
公式：WG=mgh=mg(h1-h2 )
強調：h是物體初末位置的高度差。
通過甲、乙、丙的計算結果，請學生總結重力做功的特點。得出結論：
重力做功的特點：
(1)與物體的路徑無關;(2)只跟物體初末位置的高度差有關。
例題1：一質量為5kg的小球先豎直上升5m，再水平向右移動5m，最后豎直下降5m，求：三個階段以及整個過程重力做功 (g=10m/s2)。
如何判斷重力做功的正負?
重力做功的正負
W>0重力做正功，高度下降
W=0重力不做功，高度不變
W<0重力做負功，高度上升
強調：在用重力做功公式時首先確定做功的正負。
學生回答敢。
學生回答敢。
學生思考、在老師的引導下，回答問題。重錘砸在手上疼。
因為重錘的質量大。
學生探究得到：重力勢能與物體的質量、高度有關。
質量一定，物體高度越高，重力勢能越大;高度一定，物體質量越大，重力勢能越大。
在練習本上推導后，學生代表發(fā)言。
學生選出代表發(fā)表自己的見解，直至談出微元的想法。
程度好一些的學生還可能根據(jù)功的定義式直接找出恒力(重力)及其方向上的位移(高度)，得出結果。
學生可能回答出“沿不同方向運動，重力做功相同”等結論，教師要進一步給予說明引導。也可能得出結論的意思，表達不一定很準確。
提問計算結果。
上升階段：
WG=-mgh=-250J
水平階段：WG=mgh=0
下降階段：WG=mgh
=250J
整個過程：
WG=mgh=0 聯(lián)系實際，激發(fā)學生的興趣，引發(fā)學生思考。
引入課題
通過動手實驗，使學生產(chǎn)生強烈的求知欲望。學生根據(jù)自己的探究情況在班上作發(fā)言、交流、逐步形成共識。
將重力做功與重力勢能的變化聯(lián)系起來。讓學生能夠了解本節(jié)課的學習目的，初步建立起學習思路。
學生根據(jù)公式可以自行推導出結果，要讓學生養(yǎng)成良好動腦、動手習慣，教師不可包辦代替。
極限的思想，學生在前面的學習中已經(jīng)接受過，在此，學生應該能夠按預想的思維結果回答出問題。激發(fā)學生學習興趣，引導學生積極探索。
引導學生學會分析數(shù)據(jù)，歸納總結規(guī)律。
了解公式的應用，計算中明確h的含義。 二、重力勢能
回到重力做功的表達式。
分析表達式：WG=mgh=mgh1-mgh2
重力做功等于重力與初位置高度的乘積與重力與末位置高度乘積的差值?？雌饋?，物體所受的重力mg與它所處位置的高度h的乘積“mgh”，是一個具有特殊意義的物理量。這個物理量的特殊意義在于它一方面與重力密切相關;另一方面，與高度有關。恰與重力勢能的基本特征一致。因此，在物理學中， 我們就用“mgh”表示物體的重力勢能。
下面請同學們閱讀教材P65，完成下面三個問題。課件展示內容。
1、定義：物體由于被舉高而具有的能，叫做重力勢能。
2、表達式：Ep=mgh 即物體的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積。
3、單位：1J=1kg·m/s2·m=1N.m
問題：一本質量為0.2kg的書放在講臺桌上，教室層高4m，講臺高1m，請問這本書的重力勢能是多少? (g=10m/s2)
哪個答案正確呢?都對，都不對!為什么呢?
重力勢能的相對性
那么，我們要確定物體在某一位置的重力勢能必須先做什么?
在參考平面，物體的重力勢能取做0，參考平面也叫零勢能面。
參考平面：參考平面可以任意選取
一般選地面為參考平面
(不加說明的話是以地面為參考平面)
例如：如圖，質量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點落到地面的B點，桌面高h2=0.8m.請按要求填寫下表.(g=10m/s2)
2)選擇不同的參考平面，同一位置物體的重力勢能的數(shù)值是不同的。但這并不影響問題的研究，因為與重力勢能相關的問題中，有價值的是勢能的差值，而選擇不同的參考平面對于這個差值沒有影響。這點我們在后邊問題中探究。
3)重力勢能的正負
Ep>0物體的位置在參考平面的上方
Ep=0物體處于參考平面
Ep<0物體的位置在參考平面的下方
雖然重力勢能有正負之分，但是它是標量
標量，“+”、“-”只表示大小，不表示方向?！?”的一定大于“-”的。(與功的“+”、“—”含義比較)舉例：5J與-7J兩種情況誰大?
學生積極思考，跟上老師的思路。
高中物理重力勢能教案大全三
整體設計
重力勢能及其相對性是本節(jié)的主要教學內容.教材從分析重力做功與路徑無關入手，來建立重力勢能的概念.按照“以學生為主體”新課程標準要求，在這一環(huán)節(jié)，要讓學生親自動手算一算這兩種情況下重力對物體做了多少功，來加深對探究過程的理解.正是因為重力做功有這樣的特點，才引入重力勢能的概念，對這一點學生會感覺比較困難.這一認知是逐漸建立起來的，在這里要求不宜過高.教師可以幫助學生回憶，在“追尋守恒量”一節(jié)中，給出了勢能的定義，“物體勢能是物體憑借其位置而具有的能量.”啟發(fā)學生思考，請學生說一說重力勢能應該與哪些物理量有關.經(jīng)過討論，學生會得出，重力勢能應跟物體在地球的相對位置有關，還應與物體受到的重力有關.本節(jié)重點講述重力勢能及其相對性，重力勢能的變化以及與重力做功的關系.重力做正功時，重力勢能減少，克服重力做功(重力做負功)時，重力勢能增加，關于這個關系，學生往往不易理解，教學時最好能結合一些實例，從能量轉化的角度分析，解開學生的困惑，例如可舉在自由落體運動中，重力做正功，重力勢能減少，同時由動能定理可知，動能增加，重力勢能轉化為動能，這樣做，也可以為下一節(jié)講解機械能守恒定律作好準備.
為了突出重點，突破難點，采用學生實際操作、推理和互動探究的方法，學生對計算結果分析，先思索由結果發(fā)現(xiàn)什么問題，激發(fā)學生的學習熱情，然后由教師層層提出問題，分析問題，逐步解決問題，使學生理解和掌握本節(jié)的知識.關于重力做功與路徑無關和彈性勢能的教學：只要求學生知道即可.
教學重點
重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關系.
教學難點
重力勢能的系統(tǒng)性和相對性.
課時安排
1課時
三維目標
知識與技能
1.理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義式進行計算.
2.理解重力勢能的變化和重力做功的關系.知道重力做功與路徑無關.
3.知道重力勢能的相對性.
4.了解彈性勢能.
過程與方法
1.根據(jù)功和能的關系，推導出重力勢能的表達式.
2.學會從功和能的關系上解釋和分析物理現(xiàn)象.
3.通過實驗，使學生掌握科學的研究方法——控制變量法;培養(yǎng)學生的實際操作能力.
4.通過對結果的分析，培養(yǎng)學生發(fā)散性思維，及分析、推理、歸納的能力.
情感態(tài)度與價值觀
1.通過對實驗操作、觀察、討論，以及得出本節(jié)課物理知識的過程和方法，激發(fā)學生探索的興趣和熱愛科學的精神.
2.滲透從對生活中有關物理現(xiàn)象的觀察，得到物理結論的方法，激發(fā)和培養(yǎng)學生探索自然規(guī)律的興趣.
課前準備
自制課件、事先搜集各種投影圖片;大小不一的兩個鐵塊、自制小桌、盛滿沙的盒子等.
教學過程
導入新課
故事導入
1994年7月7日，蘇梅克·列維9號彗星以60 km/s的速度，向木星飛馳而去.第一顆彗核撞上了木星，緊接著，其余的彗核也接二連三地向木星撞擊，這一壯烈的天體碰撞，持續(xù)了5天才告結束.碰撞產(chǎn)生了相當于20億顆原子彈爆炸的威力，產(chǎn)生的火球，直徑達10 km，溫度達到7 000 ℃，產(chǎn)生的光亮在數(shù)億千米外也能拍到，騰起的蘑菇云極為壯觀，形成的塵埃云團與地球同樣大小，并存在了幾個月之久.
教師引導學生思考討論：為什么彗星撞擊木星時會產(chǎn)生如此大的能量呢?
情景導入
大屏幕投影展示下面幾幅圖片，讓學生自己仔細觀察，并自己提出問題來討論.
2002年9月21日上午，俄羅斯高加索北奧塞梯地區(qū)的一個村莊發(fā)生雪崩，造成至少100人失蹤
美國內華達州亞利桑那隕石坑。這個隕石坑是5萬年前，一顆直徑約為30—50米的鐵質流星撞擊地面的結果.據(jù)說，坑中可以安放下20個足球場，四周的看臺則能容納200多萬觀眾
參考問題：1.我們看到一個冰天雪地、廣袤無垠的銀色世界，它帶給人們的是圣潔、平和、寧靜的感受，一種心靈的洗滌.但是一旦大量積雪從高處滑下形成雪崩.一面面白茫茫的雪墻排山倒海而來，你將感受到大雪崩所帶來最令人驚心動魄的白色恐懼，將對人們的生命與財產(chǎn)帶來災難……為什么這么漂亮的雪花有如此大的破壞力?發(fā)生的雪崩為什么具有這么大的能量?
2.通過美國內華達州亞利桑那的隕石坑現(xiàn)象，你能說出這么大的能量與哪些因素有關?
實驗引入
教師利用課前準備好的實驗儀器：自制小桌、鐵塊(一大一小兩個)、盛滿沙的小盒，如圖.先讓學生猜測重力勢能的影響因素.
通過學生分組討論，由學生代表表述自己的想法，重力勢能的影響因素有哪些?然后分別設計實驗，驗證學生的猜想.
推進新課
一、重力的功
問題：物體的重力勢能跟哪些影響因素有關呢?
通過重力勢能的定義，引導學生找出重力勢能的影響因素：物體的質量與高度.具體的關系，要求學生設計具體的物理情景來探討.
情境設置：把自制的物理小桌放在盛滿沙的盒子中，比較質量不同的兩個鐵塊落在小桌上時小桌陷入的深度;比較同一鐵塊從不同的高度落在桌子上陷入的深度.
實驗一：用質量不同的兩個鐵塊從同一高度釋放，觀察小桌陷入沙子中的深度.
實驗二：用同一個鐵塊從不同高度釋放，觀察小桌陷入沙子中的深度.
學生認真操作實驗，并記錄觀察到的實驗現(xiàn)象.
現(xiàn)象：在實驗一中，鐵塊的質量越大，小桌陷入沙子中的深度越大;在實驗二中，鐵塊釋放的高度越高，小桌陷入沙子中的深度越大.
通過以上實驗的進行，學生深切感受兩個影響因素對重力勢能的影響，并從中總結具體是怎樣影響的：
物體的質量越大，高度越大，重力勢能就越大.
因此，要研究重力勢能，就不能脫離對重力做功的研究.
重力做功的特點：
創(chuàng)設情景，引導學生推導重力做功的特點：如圖，提出物體從A到C的幾種情況，讓學生寫出在這幾種情況下，物體從A→C，重力做的功：
圖A是物體由A做自由落體到B，再水平運動到C，容易得出此過程中，重力做功為mgh;
圖B是物體沿斜面由A滑到C，重力做功為：mgs·sinθ=mgh;
圖C是物體沿曲面由A滑到C，可以把曲面看成很多段小斜面組成，利用圖B的結論可以得出，重力做功也為mgh.還可從A到BC面畫任意路徑讓學生求重力做功，可以看出結論都為mgh.
學生從以上三個過程的推導中容易得到重力做功的特點：重力做功與路徑無關，只與物體起點和終點位置的高度差有關.
思維拓展
重力做功與路徑無關，其他力(比如摩擦力)做功是否與路徑有關?回答是肯定的.可見，重力做功的特點不能亂用，要視具體力而定.同時提醒學生，今后學習中還會遇到具有這種特點的力(例如電場力).
如右圖所示，指導學生計算質量為m的物體，從A運動到B的過程中，重力做的功是多少?
小球的質量為m，從高度為h1的A點下落到高度為h2的B點，如圖所示，重力所做的功為：
WG=mgΔh=mgh1-mgh2
從上面的表達式，可以看出重力做功的大小等于重力跟起點高度的乘積mgh1與重力跟終點高度的乘積mgh2兩者之差.
點評：引導學生逐步認識mgh1、mgh2兩個量是用來描述初末狀態(tài)能量特點的，為重力勢能概念的提出作思路引導.
二、重力勢能
復習勢能的概念：相互作用的物體憑借其相對位置而具有的能量，稱為勢能.
mgh這個物理量具有特殊的物理意義，一方面與重力做功有關(相互作用)，又隨高度的變化而變化(憑借其相對位置)，具有了勢能的特征.物理學中，把物理量mgh叫做物體的重力勢能，用Ep表示.
點評：教師在分析重力做功的基礎上，分析勢能的兩個主要特征，mgh同時具備兩個主要特征，重力勢能概念的提出就水到渠成.
師生共同討論，理解Ep=mgh，主要采取講授式：
1.標矢性：標量
2.單位：焦耳(J)
問題：重力做功引起了物體位置的變化，物體位置變化引起重力勢能變化，重力做功與重力勢能變化有什么關系呢?
引導學生推導：重力做功也可以寫成WG=Ep1-Ep2
當物體下落時，重力做正功mgh，WG>0，即Ep1>Ep2，這說明，重力做功，重力勢能Ep減少，減少的值等于重力所做的功.
同理，當物體上升時，重力做負功-mgh，重力勢能Ep增加的值等于重力所做的功，要注意的是，重力做負功也可以說成物體克服重力做功.重力做功是重力勢能變化的量度.
三、重力勢能的相對性
問題：將一個質量為5 kg的鐵球放在4樓一張1.5 m高的桌子上，已知每層樓的高度均為2.5 m，求鐵球的重力勢能.
要求學生分組計算，讓各小組代表自由表述自己的計算結果，教師暫不作評價.預測學生的計算情況，在高度的數(shù)值代入上有不同的意見.出現(xiàn)計算上的矛盾，此時，教師引導學生感受由于參考面的選取不同，給計算造成了不便，無法計算.因為沒有說明物體的高度是以什么位置為零高度.
請學生分別寫出上圖中以B和地面C為零點的物體的重力勢能：Ep1=mgh1，Ep2=mg(h1+h2)，(h1=AB，h2=BC).
總結：1.重力勢能具有相對性，是與零點選取有關的，因此在表達重力勢能時，要指明勢能零點的位置.我們把重力勢能為零的水平面叫做零勢能面.通常以水平地面為零勢能面.
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