课题：
普通高中物理必修2
第七章《机械能守恒定律》第四节
重力势能
年级：高一
科目：物理
7.4 重力势能教案
教学目标：
1.知识与技能
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
2.过程与方法
1）根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式
2）学会从功和能的关系理解和分析物理现象
3.情感、态度与价值观
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
教学过程：
（一）引入新课：
展示图片：2012感动中国人物—最美妈妈吴菊萍、雪崩、陨石坑
共同点：物体一旦处在一定高度时，就具有了一定的能量—重力势能。
而当它从所处的的高处落下时，这些能量就会以做功的方式释放出
什么是重力势能呢?
学生：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
质量越大。
高度越高重力势能越大。
今天我们就来学习重力势能的相关知识。
（二）新课教学：
物体的高度发生变化时，重力要做功：物体下降时重力做正功，重力势能减少；物体被举高时重力做负功，重力势能增加。
因此认识重力势能不应脱离对重力做功的研究。
一、重力做功
①（问）如图7.4-1所示，设一个质量为m的物体，从高度是h1的位置，竖直向下运动到高度是h2的位置，这个过程中重力做的功多少？
（学生）答：W G＝mgh=mgh1－mgh2
②（问）如图7.4-2所示，物体沿倾斜直线运动的距离是l，在这一过程中重力所做的功
（学生）答：W G＝mglcosθ= mgh=mgh1－mgh2
③（思考）如图7.4-3所示，假设这个物体沿任一路径由高度h1的起点A，运动到高度是h2的重点B，这个过程中重力所做的功是多少？
方法点拨：我们把整个路径分成许多很短的间隔AA1，A1A2，A2A3……
由于每一段都很小很小，它们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是Δh1，Δh2，Δh3，…则物体通过每段小斜线时重力所做的功分别为mgΔh1，mg Δh2，mgΔh3,…物体通过整个路径时重力所做的功，等于重力在每小段上所做的功的代数和，即
W G=mgΔh1+mgΔh2+mgΔh3+…=mg(Δh1+Δh2+Δh3+…) = mgh=mgh1－mgh2
1、重力做功的特点：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（高度
差），而跟物体运动的路径无关。
2、W G=mgh1－mgh2
功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差物体所受的重力mg与它所处的高度h的乘积“mgh”，可能是一个具有特殊意义的物理量。
【练习1】、如图所示，设想你要从某座高楼的第10层下到第3层，你可以乘电梯下，也可以沿楼梯走下．两种方式下楼，重力对你做的功是否相等？
相等
二、重力势能
mgh这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力所做的功密切相关，另一方面它随着高度的变化而变化，它恰恰是我们要寻找的重力势能的表达式。
1、重力势能：物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的乘积
2、重力势能的公式：Ep=mgh
3、重力势能是标量，单位：焦耳，J
4、重力做功与重力势能变化的关系：
我们用E p1=mgh1来表示物体在初位置时的重力势能，用E p2=mg h2来表示物体在末位置时的重力势能，则W G＝E P1－E P2
【练习2】、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？(g=10m/s-2) 【练习3】、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？物体的重力势能如何变化？(g=10m/s-2) 学生讨论得到：当物体由高处向低处运动时，重力做正功，物体重力势能减少，也就是W G>0，E p1>E p2，重力做的功等于重力势能的减少；当物体从低处运送到高处时，重力做负功(或者说物体克服重力做功)，重力势能增加，也就是W G<0，E pl<E p2，物体克服重力做的功等于重力势能的增加。
三、重力势能的相对性
脑筋急转弯：小明从五楼的窗户上跳下来为何平安无事？
答：向里跳到五楼的地板上
由于高度有相对性，所以重力势能也应该有相对性，我们在研究一个物体重力势能时应该怎么办?我们应该也选择一个参考平面，在这个平面上物体的重力势能值为零。
【练习4】如图，质量1kg的小球，从桌面以上h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高
重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫参考平面。
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。
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。
5．重力势能的系统性
思考：重力势能是物体单独具有的吗?
重力势能应该是物体与地球组成的系统共同具有的，而不是地球上某一个物体单独具有的。
（三）课堂总结：
一、重力做功
重力做功与路径无关,只跟它的起点和终点的位置有关
W G =mgh1- mgh2
二、重力势能E p = mgh
1、重力势能是标量，正负表大小
2、重力做功与重力势能的变化
W G = E p1－E p2
三、重力势能的相对性与系统性
（四）随堂练习：
（五）课后作业：问题与练习1、2、3
（六）板书设计：
§7.4 重力势能
一、重力做功
重力做功与路径无关,只跟它的起点和终点的位置有关
W G =mgh1- mgh2
二、重力势能E p = mgh
1、重力势能是标量，正负表大小
2、重力做功与重力势能的变化
W G = E p1－E p2
三、重力势能的相对性
先选定参考平面
四、势能的系统性。