7.4重力势能(修改后)
《7.4 重力势能》教案
在前面的学习中，我们已经知道如何用表达式来描述物体在一个过程中所做的功：θcos FL L F W F =∙= 。
那即学即用，现在给出这样的情景：有一个小球（弹力球）从距地面h 1高度处落到距地面h 2高度，求该下落过程中小球重力做的功？把表达式中F 用G 代换，得：212121mg 0cos )0()cos mgh h h h mg h h h G h G W G -=>-=>=∙=︒（拆分）（由于θ 。
我们知道功是能量转化的量度，那在上述过程中重力做功，什么能量发生了转化呢？没错，就是这节课的主题能量——重力势能。
下面，我们通过实验来观察影响重力势能大小的因素有哪些。
【视频】重力势能是具备万有引力相互作用的物体之间由于高度而产生的能量。
万有引力近似为mg ，高度为h,所以重力势能的表达式为mgh ，记为E p (gravitational potential energy ）。
【PPT 】由此可以看出：小球在下落过程中重力做的功等于初位置的重力势能减去末位置的重力势能，记为：p p p G E E E W ∆-=-=21，因为重力势能是主角，头上有光环，由于有光环照耀，所以把负号转移，得重力势能变化量的表达式：G p W E -=∆，其意义：重力势能的变化量等于重力做的负功，或者物体克服重力做的功。
比方说在小球下落的过程中重力做正功，重力势能变化量是不是小于零，即重力势能在减小；反之，小球弹起的过程，重力与位移方向相反，重力做负功，重力势能的变化量是不是大于零？重力势能增加。
【小球跳跃图片】接下来，通过一个例子探究重力做功的特点。
仍然从h 1高度处释放小球，只不过不是自由落体，而是从倾角为θ的斜面滚下。
当小球滚至高度h 2时，重力做的功是多少呢？代入公式，得：)(cos 21h h mg l G l G W G -==∙=θ ，可以看出重力做的功与自由落体相同。
所以我们得出结论：重力做功与路径无关，只与初、末位置高度有关。
7.4重力势能
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规律方法技巧 1.重力势能与参考平面 选择有关，具有相对性； 2.重力做功与高度差有关，与参考平面的选择无关； 3.重力做功等于重力势能的减少量。
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提高1:非质点的重力势能及其变化
质量为m的均匀链条长为L，开始放在 光滑水平桌面上时，有1/4点长度悬在桌边 缘，松手后，链条滑离桌面，问开始到链 条刚滑离桌面过程中（链条未接触地面）， 链条的重力势能改变了多少？
WG
变化ΔEp
桌面 6J
－4J
10J 减少10J
h2 地面
10J
0J
10J 减少10J
B
比较、分析表格中的数据，有何特点？
►选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同 ►WG、△Ep与参考面的选取无关。
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知识点3：
重力做功与重力势能变化的关系
WG = -△Ep = Ep1 - Ep2
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提高2: 等效法求重力势能
H
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练 习 如图有一个质量0.5kg的小球从桌面以上高
h1=1.2m的A点落到地面上的B点，桌面的高为h2=0.8m。请
按要求填写下表 (g=10m/s2)。
A
小球在A 小球在B A→B下落 A→B下落
参考 点重力 点重力 过程小球 过程小球
h1 平面 势能EpA 势能EpB 重力做功 重力势能
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新人教版高中物理必修二7.4《重力势能》展示课教学课件 (共14张PPT)
课堂练习
1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是：ABD
❖ A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少； ❖ B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加； ❖ C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值； ❖ D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
2、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则：BD
的变化量与参考平面的选取无关．
4.重力势能的系统性 势能是物体和地球所共有的．
在参考面下方的物体的高度是负值，重力 势能也是负值。
正，负值表示大小．
参考平面的选取是任意的 .
17
五.重力势能的系统性
重力势能跟重力做功密切相关，而重力是 地球与物体之间的相互作用力。重力势能是地 球与物体所组成的这个物体“系统”所共有的， 而不是地球上的物体单独具有的。
平常所说的“物体”的重力势能， 只是一种习惯简化的说法。
=mg h
=mgh1－mgh2
❖1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 ❖2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 ❖3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 ❖4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 ❖5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 ❖6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 ❖7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 ❖8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
7.4重力势能
一、重力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的高度差有关
小 结
WG mgh
二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的 能量。 表达式 EP mgh 三、重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功，重力势能减少 WG EP1 EP 2 重力做负功，重力势能增加 四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。 一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的 平面作为零势能参考面。
7.4 重力势能
重力势能
一、新课引入
1
雪 崩
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。
2
陨 石 坑
美 国 内 华 达 州 亚 利 桑 那
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2000万千克梯恩梯 (TNT)，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。 3
正
减少
14
一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞地面 后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低1m, 求:小 球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少 功? (g=9.8m/s2) 解: 小球下落高度为5m
WG mgh
J
5 J
重力做功与路径无关
EP EP2 EP1
确的是： ABD A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一 定减少； B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定 2、物体在运动过程中，克服重力做功为 BD 增加； 50J，则： C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确 A、重力做功为50J； 定的值； B、物体的重力势能一定增加了50J； D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。 C、物体的动能一定减少50J； D、重力做了50J的负功。
人教版高中物理必修二第七章7.4 重力势能(共17张ppt)
WG mgh1 mgh2 EP mgh2 mgh1
3.下降过程中，重力做正功，重力势能 减小，重力做的正功等于重力势能的减 少量；
上升过程中，重力做负功，重力势能 增大，克服重力做的功等于重力势能的 增加量；
一个 100 g 的球从 1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到 1.25 m 的高
度，则整个过程中(g＝10 m/s2)( C )
A．重力做功为 1.8 J
B．重力做了 0.55 J 的负功 正功
C．球的重力势能一定减少 0.55 J D．球的重力势能一定增加 1.25 J
解：高度差h=0.55m W mgh 0.55J
EP W 0.55 J
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？
4
重力势能
美国内华达州亚利桑那陨石坑
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2000万千克梯恩梯(TNT)，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。
(1)以桌下落到地面过程中重力势能减少多少？
(2)以地面为参考平面，计算物体具有的势能，并计算物体由支架
下落到地面过程中重力势能减少多少？
(3)比较以上计算结果，说明什么问题？
解：(1)高度h1=0.4m EP1 mgh1 7.84 J WG mgh1 23.52 J 则EP WG 23.52 J
参考平面
高中物理 7.4《重力势能》教学设计4 新人教必修2(1)
第4节 重力势能新课教学（一）重力势能◆第一层次：探究E P =mgh▲程序一：提出问题：重力势能的大小与什么因素有关？（教师引导：如果我们要进一步对重力势能定量的研究，你需要解决什么问题）▲程序二：建立假设师：同学们可以根据已有的知识和经验，大胆提出自己的假设，并且说明你的理由。
生：高度有关。
①由定义：地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量，我们把这种能量叫做重力势能。
②例如，放在地面上的石头没有杀伤力，一旦从较高处落下，就会很危险；一个杠铃放在你的脚边，你一定不觉得什么？但是如果把它悬挂在你的头顶之上，那一定会让你如坐针毡。
“禁止高空抛物”；高层建筑在施工时必须有“工程防护网”等。
（渗透社会公德教育：预防高空坠物的危险）生：①与物体的质量（重力）有关。
如果悬挂在头顶之上的是一团棉花，不是杠铃，就不会觉得可怕。
②如果你的头顶电线下悬挂的不是日光灯，而是200千克的杠铃，你有何感受？生：与质量和高度都有关系。
…..（教师做好对学生的即时性评价）▲程序三：检验假设①实验定性检验出示实验器材：塑料桶、报纸（蒙上塑料桶口）、大小相同而质量不同的两个小球。
以报纸是否被小球击破来体现势能的大小。
这样实验效果明显，可见度大。
教师演示，要求通过3个实验步骤，能够科学严谨的说明重力势能的大小与质量和高度之间的定性关系。
[教师引导]前面我们已学过，物体所具有能量越大，对外做功的本领就越强。
得到：同一高度的物体：质量越大，重力势能越大；质量相同的物体：高度越高，重力势能越大。
②理论定量推导师：功是能量变化的量度，我们可否通过“力做了多少功，从而使重力势能发生多少变化”的角度，来定量推导重力势能的表达式。
问题：你能设计一个物理过程来从理论上定量推导重力势能与重力mg 和高度h 的关系？学生讨论、设计物理过程，并发表自己的设想。
可能的设想：（教师可随手演示）如图1，小球做自由落体运动，由动能定理mgh=221mv ;由“能量守恒与转化思想”（动能由重力势能转化而来）重力势能等于动能即E P =221mv ，所以E P =mgh 如图2，将物体竖直向上匀速抬高h ，由平衡条件F =mg ；则F 做功为W F =Fh=mgh; 由功能关系得到：E P =W F =Fh=mgh▲程序四：得出结论：E P =mgh ◆第二层次：理解E P =mgh主要采取讲授式①标矢性：标量 ②单位：焦耳（J ）h m 图1 图2 h m③相对性：E p与参考平面（零势能面）的选择有关④系统性：重力势能为地球与物体所共有的，重力势能具有系统性。
新人教版高中物理必修二7.4重力势能课件
重力势能的增加量等于物体克服重力做的功
例题—重力势能的计算
质量为m的均匀链条长为L,开始放在光滑的水平 桌面上,有1/4的长度悬在桌边缘,松手后链条滑离 桌面,问,从开始到链条刚好滑离桌面过程中重力 势能变化了多少?
高度：重心到参考平面的距离
解析 取桌面为参考平面，开始时重力势能 Ep1＝14mg×－L8 ＝－m3g2L， 末态时重力势能 Ep2＝mg×－L2 ＝－m2gL， 故整个过程中重力势能变化 ΔEp＝Ep2－Ep1＝－1352mgL.
h2
W m g h 1 m g h 2 m g h 3 … m g h mg1hmg2h
重力做功
物体 竖直下落
物体沿 斜线运动
物体沿 曲线运动
A mg
B
A θ mg l
B
A AA21 A3
B
mg ΔΔΔhhh123Δh h1
h2
类型1
类型2
类型3
WG mgh
重力做功特点
WG mghmg1hmg2h
重力做功与路径无关 只跟始末位置的高度差Δh有关
“mgh”是一个具有特殊意义的物理量
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
7.4重力势能 优秀教案优秀教学设计 高中物理必修2新课 第七章：机械能守恒定律 (8)
7.4 重力势能教学目标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，会用重力势能表达式计算3.理解重力做功与重力势能的变化关系4.知道重力势能的相对性和系统性核心素养物理观念：理解重力势能与零势能面的选择有关，是一个相对物理量，大小取决于到零势能面的高度；科学思维：通过重力做功和重力势能的变化关系，推导出重力势能的表达式，体验推导过程中获得新知的乐趣；科学探究：通过高度的变化来探究重力势能与重力做功之间的关系，通过探究知道重力做功与路径无关；科学态度与责任：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。
课前准备准备上课要用到的教具，把要讨论的问题分组教学过程（一）引入新课思考：打桩机的重锤从高处落下，把水泥桩打进地里。
分析：重锤把水泥桩打进地里，说明重锤对水泥桩做了功。
据功和能的关系，既然重锤可以对水泥桩做功，表明重锤具有能。
实际上重锤在下落过程中把重力势能转化为动能，再对水泥桩做功，把其打入地里。
过渡：在初中我们已经学过：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。
那么重力势能的大小与什么有关，又如何定量表示呢？本节课我们就来学习这个问题。
（二）新课教学1、重力做功根据功的计算公式分别计算甲、乙、丙三种情况中小球由A 到B 过程中重力所做的功。
甲 乙 丙过程甲、乙结果为：W G =mgh =mgh 1－mgh 2过程丙：物体沿任意路径向下运动情况，学生会感到困难。
在分析过程中要体现出极限思想，主要强调的是科学方法。
思路为：逐步提出问题，引发学生思考并逐步进行分析计算。
（1）物体沿曲线运动，就已有的知识，重力做功能求出吗？（不能）怎么办？（2）想一想我们能够解决的是什么样的情况？（物体沿直线运动过程重力做功，可以根据过程甲乙的计算结果进行计算。
）（3）回忆前面学习过的方法，可不可以变曲为直呢，怎么变？（将整个路径分成许多很短的间隔）（4）怎么样来进一步计算重力的做功？（） 根据上面的分析，归纳总结出解决问题的方法是：把整个路径分成许多很短的间隔；由于每一段很小很小，都可以近似看作一段倾斜直线；分别求出物体通过每一小段倾斜直线时重力所做的功；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。
教学设计17：7.4重力势能
7.4 重力势能一、内容及其解析1、内容：本节内容包括做功的特点是与路径无关，是引入势能概念的前提，还阐述了重力势能为负值的物理意义，初步建立势能是系统共有的概念.2、解析：前面学到相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能，那么地球跟它周围的物体有相吸引的作用，凭借其相对位置也一定决定了一种形式的势能，这就是重力势能.同时，物体的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，即W G=mgh1-mgh2.我们看到mgh这个量与重力势能的基本特征一致，于是就把它叫做物体的重力势能.理解重力势能的相对性与系统性.本节内容计划3课时完成，其中2课时新课教学，1课时完成学案讲解。
二、目标及其解析1、目标定位（1）认识重力做功的特点.（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.2、目标解析（1）认识重力做功的特点就是认识重力做功与路径无关，只与物体的质量和高度有关。
（2）知道重力势能的符号是E p、表达式E p=mgh及其单位是焦耳.（3）知道重力势能的相对性就是知道重力势能与参考平面有关，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就是知道重力做了多少功就有多少重力势能发生转化.三、教学问题诊断分析学生可能遇到的问题是难理解“势能是系统所共有的”，解决这一问题的办法是让学生了解到重力是物体和地球所共有的，而重力势能是物体在重力作用下凭借其位置而具有的能量，故“势能是系统所共有的”四、教学支持条件分析求物体竖直向下运动、沿斜面直线向下运动及曲面向下运动三种情况下重力对物体所做的功，然后通过对比发现中力做功只与初末位置的高度差有关，与运动路径无关，本节采用传统教学即可。
五、教学过程设计第一部分课前预习1.知识点复习（1）在本章第一节中，势能的定义：。
7.4 重力势能
知识回顾力：物体之间的相互作用。
重力：物体由于地球的吸引而受到的力。
势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。
导入新课雪崩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。
美国内华达州亚利桑那这个陨石坑是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2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。
“和平号”空间站残片（1）俄罗斯“和平号”空间站坠落时，为什么会燃烧？碎片燃烧时，温度可达3000℃，其能量由什么能量转化而来？（2）打桩机的重锤从高处落下时，为什么能把水泥打进地里?水电站（3）水力发电站为什么要修那么高的大坝？打桩机探究用自己的课本做如下试验1）同一课本从不同高度下落到自己手上，感觉• •2）不同质量的课本从同一高度下落到自己手上，感觉• •1、高度不同，感觉不同说明与高度有关；2、质量不同，感觉不同说明与质量有关。
7.4 重力势能世界第一大瀑布--------尼亚加拉大瀑布教学目标1.知识与能力✓理解重力势能的定义及定义式。
✓知道重力势能的值是相对的，理解重力势能正负号的含义。
✓理解重力做功与重力势能的关系，知道重力做功与路径无关。
✓培养探究归纳能力和逻辑思维的能力。
2 . 过程与方法✓在探究过程中渗透科学的研究方法：控制变量法，实验过程观察法及实验结果分析法。
✓体会用“实验法”和“理论推导”相互验证问题的方法。
3. 情感态度与价值观✓从对生活中有关物理现象的观察，渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，激发学生探索自然规律的兴趣。
✓体验科学不仅仅是认识自然，挑战自然，更在于能动的改造自然。
教学重难点重点重力势能的概念及对重力势能的应用。
难点如何探究重力势能的概念。
本节导航1﹑重力做功2﹑重力势能3﹑重力势能的相对性4 ﹑势能是系统所共有的1﹑重力做功你感受到他的刺激了吗？G w mgh=12mgh mgh =-物体沿斜线运动AChθm L2h 1h 物体竖直下落A h Bm1h 2h cos G W mgl θ=mgh=12mgh mgh =-物体沿曲线运动A△h 1θmLACh2h 1h Δh 1Δh 2Δh 311cos h mg mgl W ∆==θ+++=321W W W W +∆+∆+∆=321h mg h mg h mg W )(321 h h h mg ∆+∆+∆=mgh=21mgh mgh -=重力做功的特点:重力做功与物体运动的路径无关，只跟它的起点和终点的位置（高度）有关，即重力做功数值等于重力与高度差的乘积。
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新泰二中物理教学案 第 页 高一第二级部
73
课 题 §7.4 重力势能 总第36课时
制作人 审核人 使用时间
课 前 预 习 案
一、重力做功
重力做功与 无关,只跟 有关
WG =
二、重力势能 Ep =
1、重力做功与重力势能的变化：
2、重力势能大小的确定：
3、重力势能的系统性：
课 中 探 究 案
一、重力做功
结论1. 重力做功特点：
即:WG=mg△h 其中△h指
说明：在使用WG=mg△h时，根据实际运动方向确定重力做功的正负，在前
面加上正负号，向上运动做负功，向下运动做正功；△h指高度差，用绝对值。
例1一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞地面后弹起, 每次弹起的高
度比下落高度低1m, 求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功?
(g=9.8m/s2)
二、重力势能
1、重力势能：物体凭借其高度而具有的能量 表达式：
Ep=mgh
新泰二中物理教学案 第 页 高一第二级部
74
)()/(/)()(22mhsmgkgmJEp米物体的高度秒米物体的重力加速度千克物体的质量焦物体的重力势能单位表示单位表示单位表示单位表示
2、重力做功与重力势能的变化： （第一个功能关系）
重力做功WG （正、负） 重力势能Ep （增加、减少） 重力做功和重力势能变
化的关系
物体上升
物体下落
结论：
1.物体有高处运动到低处时，重力做 功，重力势能 。
2.物体有低处运动到高处时，重力做 功，重力势能 。
说明：
某一个物理量的增加量或变化量指末减初，减少量指初减末
故重力势能的变化量（增加量）△Ep= Ep2- Ep1 减少量-△Ep= Ep1-Ep2
例2.当重力做负功时 ( )
A. 重力势能一定增加 B．重力势能一定减少
C．物体速度可能增大 D．物体速度可能减小
3、重力势能的相对性——如何确定重力势能的大小
说明：
1.重力势能的表达式是 ，其中h指 ，故首先
要 。
2.选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是 。
对于选定的参考平面而言：
在参考面上方的物体的高度是 ，重力势能也是 ；
在参考面下方的物体的高度是 ，重力势能也是 。
故重力势能有正负，其正负表示 。
3. 参考平面的选取是任意的（一般从研究问题的方便出发来选择）
新泰二中物理教学案 第 页 高一第二级部
75
例3．一个实心铁球和一个实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，
这两个物体的重力势能相同吗？
例4．边长为L，质量为m的立方体物体静止放在地
面，在其旁边有一高为H的水平桌面，如图所示。若选地面
为零势点，物体的重力势能为 ，若选桌椅面为零势
点，立方体物体的重力势能为 ，
例5．质量kgm2的小球，从离开桌面以上高mh2.11的A点下落到桌面
下mh8.02的地面B，按要求填入表格
结论：
⑴选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值
⑵对一个确定的过程，WG 和△EP 与参考面的选择
3、重力势能的系统性
重力势能是谁的？是物体的？还是地球的？
质量是物体的固有属性，而重力的施力物体是地球，两者缺一不可。
故：重力势能是 所共有的。
参考平面 在A点的重力势能 在B点的重力势能 重力做的功 重力势能
的变化
桌面
地面
课 后 巩 固 案
1．下列关于重力势能的说法，正确的是 ( )
A．重力势能只跟物体所处的初末位置有关，与物体实际经过的路径无关
B．重力势能的变化，只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关
C．重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在地球表面以下为负
D．重力势能的变化量等于重力对物体做的功
2、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则：（）
A、重力做功为50J；
B、物体的重力势能一定增加了50J；
C、物体的能量一定减少50J；
D、重力做了50J的负功。
3、质量是50kg的人沿着长150 m、倾角为30°的坡路走上土丘，重力对他所做的功是多少?
A
h
1
h
B
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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)
4、塔吊把一质量为200kg的物体，
（1）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？(g=10m/s-2)
（2）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？若物体加速或减速上升呢？(g=10m/s-2)
5、．一条铁链长为2m，质量为10kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离
开地面的瞬间，物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?
6、如图所示，小球做斜抛运动：
⑴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？
⑵重力势能改变了多少？
⑶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？
⑷由位置1运动到位置3呢？
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课 题 §7.4 重力势能 总第37课时
制作人 审核人 使用时间
课 前 预 习 案
1.重力势能表达式是什么？其正负表示什么意义？
2.重力做功与重力势能有什么关系？
课 中 探 究 案
探究点一、链条类重力势能的变化
例1．如图所示，总长为L质量为m的光滑匀质铁链，跨过一光滑的轻质
小定滑轮，开始底端相齐，当略有扰动时某一端下落，则从开始滑落到铁链脱
离滑轮的瞬间 (滑轮半径可忽略不计)
问题1．初状态的重力势能是多少？以哪里为参考平面？
问题2．末状态的重力势能是多少？以哪里为参考平面？两个状态的参考平
面相同吗？
问题3．重力势能变化了多少？
例2. 质量为m的长为L的均匀链条，放在离地高度为3L的桌
面上，链条的三分之一垂在桌面外，桌面光滑，链条从无初速下滑，
到链条刚脱离桌面过程。
问题1．初状态的高度是多少？其重心容易确定吗？如果不容易
确定，还有什么办法来求重力势能？
问题2．末状态的重力势能是多少？以哪里为参考平面？两个状态的参考平面相同吗？
问题3．重力势能变化了多少？
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课 后 巩 固 案
1. 关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是( )
A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；
B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；
C、地球上物体的重力势能都有一个确定值；
D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
2.关于重力势能的几种理解，正确的是 ( )
A、重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功
B、放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零
C、在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等
D、相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响研究有关重力势能
的问题
3．盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N，长1 m，从甲端缓慢提起至乙端恰好离地面
时需做功10 J，如果改从乙端提起至甲端恰好离地面需做功 。（g取10 m/s2）
4、起重机以g/4的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提高h：
⑴起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？
⑵物体克服重力做功为多少？
⑶物体的重力势能变化了多少？
5．一个质量为m的木块，以初速度v0冲上倾角为θ的斜面，沿斜面上升L的距离后又返回
出发点．若木块与斜面间的动摩擦因数为μ，求：（1）木块上升过程重力做功是多少？木块
的重力势能变化了多少？（2）木块从开始运动到返回到出发点的过程滑动摩擦力做的功是
多少？重力做的功是多少？重力势能变化了多少？
6．如图，长为L的细线拴一个质量为m的小球悬挂于O点，现将小球拉至与O点等高的
位置且线恰被拉直．求放手后小球摆到O点正下方的过程中：（1）
球的重力做的功；（2）线的拉力做的功；（3）外力对小球做的总功．
O