4重力勢能第七章機(jī)械能守恒定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道重力勢能的概念，會用重力勢能的定義式進(jìn)行計(jì)算.2、會推導(dǎo)重力勢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、理解重力勢能的相對性和系統(tǒng)性.教學(xué)重點(diǎn):重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系.教學(xué)難點(diǎn):重力勢能的系統(tǒng)性和相對性.2011年7月2日下午1點(diǎn)半，一個(gè)2歲女童從10樓墜落，吳菊萍奮不顧身地沖過去用左臂接住孩子，女童幸免于難。救人的年輕媽媽吳菊萍左臂骨折，受傷較重，被網(wǎng)友稱為托舉生命的“最美媽媽”。導(dǎo)：2min實(shí)例展示初步感知高空墜物

2002年９月２１日上午，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實(shí)例展示初步感知

美國內(nèi)華達(dá)州亞利桑那隕石坑。它是5萬年前，一顆直徑約為30～50米的鐵質(zhì)流星撞擊地面的結(jié)果。這顆流星重約50萬千克、速度達(dá)到20千米／秒，爆炸力相當(dāng)于美國轟炸日本廣島那顆原子彈的一千倍。強(qiáng)烈的撞擊在地面上產(chǎn)生了一個(gè)直徑約1245米，平均深度達(dá)180米的大坑。據(jù)說，坑中可以安放下20個(gè)足球場，四周的看臺則能容納200多萬觀眾。

3隕石坑實(shí)例展示初步感知

重力勢能物體由于處在一定的高度而具有的能量是什么能量呢？想一想思：2min重力勢能與什么因素有關(guān)呢？做一做

用自己桌子上的物品做如下實(shí)驗(yàn)，根據(jù)感覺體會物體的重力勢能與什么因素有關(guān)？（1）同一支筆從不同高度下落到自己手上，感覺?

?

?

（2）用一本書和兩本書從同一高度下落到自己手上，感覺?

?

?結(jié)論：1、與高度有關(guān)。位置越高，重力勢能越大。2、與質(zhì)量有關(guān)。質(zhì)量越大，重力勢能越大。Δh思考與討論：如圖，質(zhì)量為m的小球從高為h1的初位置沿三種不同的路徑運(yùn)動到高為h2的末位置。請計(jì)算三種情況下重力做的功分別是多少？根據(jù)計(jì)算結(jié)果你能總結(jié)出重力做功的特點(diǎn)嗎？

先獨(dú)立思考，然后小組內(nèi)交流，討論完成后各組長發(fā)言。探究一、重力做功有什么特點(diǎn)？W1=?W2=?W3=?議：5minθLh1h2Δh……△h1△h2△h3△h4展：2minAAABBB豎直下落沿斜線運(yùn)動沿曲線運(yùn)動W1=mgΔh=mg(h1－h(huán)2)

=mgh1－mgh2

W2=mgLcosθ=mgΔh=mg(h1－h(huán)2)

=mgh1－mgh2微元法

W3=評：

重力做功特點(diǎn)：重力做功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。WG=mgh1－mgh2表達(dá)式：“mgh”是一個(gè)具有特殊意義的物理量。它與重力做功有關(guān),又與重力勢能的基本特征一致。把物理量mgh叫做重力勢能。2、表達(dá)式：1、定義：物體所受重力mg與所處高度h的乘積叫做物體的重力勢能。用Ep表示。3、單位：4、重力勢能有無方向？

閱讀課本，明確以下問題：Ep=mgh焦耳，符號為J無方向，是標(biāo)量。思：2min探究二、重力做功和重力勢能變化有什么關(guān)系？物體向下運(yùn)動，重力做

功，重力勢能

。物體向上運(yùn)動，重力做

功，重力勢能

。判一判：如上圖，當(dāng)物體向上或向下運(yùn)動時(shí)，重力做什么功？重力勢能如何變化？請完成以下填空，自主回答。正減少負(fù)增加議：2min①如果重力做正功，WG>0，則EP1>EP2，重力勢能減少，重力對物體做的功等于重力勢能的減少量。②如果重力做負(fù)功，WG<0，則EP1<EP2

，重力勢能增加，物體克服重力做的功等于重力勢能的增加量重力做功對應(yīng)重力勢能的改變，重力做了多少功就有多少重力勢能發(fā)生改變。重力做功的表達(dá)式為：展評：

腦筋急轉(zhuǎn)彎：

人從五樓窗臺上跳下來，為何平安無事？向里跳到五樓的地板上。算一算：若人的質(zhì)量為50kg,五樓窗臺距五樓地面的高度為1m，距樓外地面的高度為16m，g=10m/s2。則：1、相對五樓地面，人的重力勢能是多少？2、相對樓外地面，人的重力勢能是多少?500J8000J閱讀課本內(nèi)容“重力勢能的相對性”，思考并回答以下問題：1、什么叫參考平面？在參考平面，物體的重力勢能是多少?2、通常情況下，如何選取參考平面？3、對選定的參考平面而言，什么情況下重力勢能為正值？什么情況下重力勢能為負(fù)值？

探究三、什么是重力勢能的相對性？思：3min

練一練:

如圖有一個(gè)質(zhì)量2kg的小球從桌面以上高h(yuǎn)1=1.2m的A點(diǎn)落到地面上的B點(diǎn)，桌面的高為h2=0.8m。請按要求填寫下表

(g=10m/s2)。參考平面小球在A點(diǎn)重力勢能EpA小球在B點(diǎn)重力勢能EpBA→B下落過程小球重力做功WGA→B下落過程小球重力勢能變化ΔEp桌面地面24Jh1h2AB?選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同－16J40J減少40J40J0J40J減少40J?WG、△Ep與參考面的選取無關(guān)。比較、分析表格中的數(shù)據(jù)，有何特點(diǎn)？想一想：重力勢能跟重力做功密切相關(guān)，如果沒有了重力，物體還有重力勢能嗎？探究4、什么是重力勢能的系統(tǒng)性？沒有！溫馨提示：

嚴(yán)格地說，重力勢能是地球與物體所組成的“系統(tǒng)”所共有的，平常所說的“物體”的重力勢能，只是一種簡化的說法。思：2min學(xué)習(xí)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、重力勢能：地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力做正功，重力勢能減少重力做負(fù)功，重力勢能增加四、重力勢能的特征：相對性系統(tǒng)性

這節(jié)課學(xué)到了什么？1、關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是：（）A、當(dāng)重力對物體做正功時(shí)，物體的重力勢能一定減少；B、物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢能一定增加；C、地球上的物體的重力勢能都只有一個(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檢：3min2、物體在運(yùn)動過程中，克服重力做功為50J，則（）A、重力做功為50J；B、重力做功為-50J。C、物體的重力勢能一定增加了50J；D、物體的重力勢能一定減少50J；BC