7.4 重力势能
【教学目标】
1．知道功是能量转化的量度。
2．理解重力做功的特点，知道重力做功与路径无关。
3．理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算；理解重力势能的变化和重力做功的关系。
4．知道重力势能的相对性。
【重点难点】
1．知道功是能量转化的量度。
2．理解重力做功的特点。[高考资源网KS5U.COM]
3．理解重力势能的变化和重力做功的关系；知道重力势能的相对性。
【教学方法】
讲练结合
【教学用具】
课 件
【教学过程】
一、功和能
1、能[高考资源网KS5U.COM]
（1）定义：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量——具有做功的本领。
（2）能的形式：
动能、重力势能、光能、电能、风能、水能、潮汐能、太阳能、核能等等。
（3）能量的转化：
各种不同形式的能量之间可以相互转化，而且在转化过程中能的总量保持不变——能量守恒。
2、功能关系
（1）功是能量转化的量度。
做功的过程就是物体能量的转化过程，做了多少功，就表示有多少能量发生了转化。
（2）功是过程量，能是状态量。
二、重力的功
【讨论1】物体从A点下落到B点过程中，如果不受阻力作用，重力做的功是多少？
WG＝mg（h1－h2）＝mgh1－mgh2
【讨论2】若物体从A点下落到B点后，再平移到与B点等高的C点，重力做的功是多少？重力做的功又是多少？
物体由B到C过程中重力不做功，重力势能也不变化，因此物体由A运动到C点过程中，重力的功仍是WG＝mgh1－mgh2。
【讨论3】若物体是从A点沿斜面滑到与B点等高的C点，上述关系是否成立？
设AC之间长为S，且与水平方向成θ角。
重力做功：WG＝Fs sinθ＝mgh1－mgh2
由此发现重力做功与路径无关，只跟初末位置高度有关。
【讨论4】物体从B点分别匀速、加速、减速上升到A点，上述关系又是如何呢？
无论物体从B点上升到A点是匀速、加速、减速，重力都做负功，且都等于物体重力与初末位置高度差的乘积。
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（初、末位置间的高度差）有关，而跟物体运动的路径无关。
2、重力做功的大小：
WG＝mgh （h——初、末位置间的高度差）
三、重力势能
1、重力势能：EP＝mgh。
即物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积。
2、重力势能是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位中都是焦耳(J)
1J＝1kg·m·s2·m＝1N·m
3、重力做功与重力势能变化的关系：
（1）当物体由高处运动到低处时：重力做正功，重力势能减少。减少的重力势能等于重力所做的功。
（2）当物体由低处运动到高处时：重力做负功，即物体克服重力做功，重力势能增加。增加的重力势能等于克服重力所做的功。
4、重力势能具有相对性：
（1）重力势能具有相对性，是相对于选取的参考面而言的。
重力势能可正可负，在零势面上方重力势能为正值，在零势面下方重力势能为负值。
（2）式中h应为物体重心相对参考面的高度。
（3）选取不同的零势面，物体的势能值是不同的，但势能的变化量与零势面的选取无关。
【例1】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。
（1）若选地面为零势点，立方体物体的重力势能为多少？
（2）若选桌面为零势点，立方体物体的重力势能为多少？
解析：（1） EP＝mgL/2；（2） EP＝ －mg(H－L/2)。[高考资源网]
5、势能是系统所共有的。
（1）重力势能：
（2）分子势能：
（3）电势能：
【课外作业】
1、教材：P5——（3）
2、学海导航：P2——4
【教学后记】
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