《2021-2022学年高一物理备课帮导学案（人教版2019必修第二册）》8.2重力势能（解析版）
§8.2 重力势能
使用说明及学法指导（正确的方法会取得事半功倍的效果！）
1．首先明确“知识必备”中的两个知识点；然后再通读教材，查找资料，完成“教材助读”中的问题；
2．完成时间：20 分钟。
知识必备（你准备好了吗？）
1．微元法
目标展示
〖教学目标〗
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和系统性。
4. 理解弹性势能的概念及其物理意义。
5. 知道弹性势能具有相对性。
〖核心素养〗
【物理观念】利用微元法和图象法计算变力做功的问题，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】根据功和能的关系，推导出重力势能的表达式 .
【科学态度与责任】通过探究过程体会物理学的逻辑之美和方法之美 , 体会数理的巧妙结合 , 激发学生求 知欲和学习兴
趣 , 享受成功的乐趣。
〖教学重点与难点〗
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
难点：重力做功与路径无关，重力势能的概念，重力势能的变化和重力做功的关系。
预习案
2．胡克定律
教材助读（问题引领方向！）
1．如何求重力做功
2．理解重力势能的相对性以及重力势能变化量的绝对性
预习检测（检测有助于查找存在的问题和不足！）
1.如图所示,质量为
m
的苹果从距地面高度为
H
的树上由静止开始下落,树下有一深度为
h
的坑,则苹果落到
坑底过程中,苹果的重力势能
(选填“增大”“减小”或“不变”)。若以地面为参考平面,则落到
坑底时苹果的重力势能为
。(选填“正”或“负”)
【答案】减小 负
2.下列物体中,具有弹性势能的是 (
)
A.被举高的重物
B.弯曲的撑杆
C.飞行的子弹
D.滚动的足球
【答案】B
3．判一判
(1)重力做功与物体沿直线或曲线有关． ( )
(2)物体只要运动，其重力一定做功． ( )
(3)同一物体在不同位置的重力势能分别为
E
p1＝3 J，
E
p2＝－10 J，则
E
p1<
E
p2. ( )
(4)物体由高处到低处，重力一定做正功，重力势能一定减少．( )
(5)重力做功一定与路径无关，只与初、末位置的高度差有关． ( )
(6)弹簧的长度越长，弹性势能一定越大． ( )
【答案】×××√√×
我的疑问（发现问题比解决问题更重要！）
请将预习中未能解决的问题和疑问写下来，待课堂上与老师和同学探究解决。
质疑探究（质疑解疑，合作探究）
探究点一：重力做功的特点
例1.如图 2所示，一个质量为 m的物体，从高度为 h1的位置 A分别按下列三种方式运动到高度为 h2的位置
B，在这个过程中，思考并讨论以下问题：
图2
(1)求出图甲情形中重力做的功；
(2)求出图乙情形中重力做的功；
(3)求出图丙情形中重力做的功；
(4)重力做功有什么特点？
【答案】(1)mgh1－mgh2(2)mgh1－mgh2(3)mgh1－mgh2.(4)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，而跟物体运动的路径无关.
【解析】(1)甲中WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2
(2)乙中WAB′＝mglcos θ＝mgΔh＝mgh1－mgh2，WB′B＝0故WAB＝mgΔh＝mgh1－mgh2
(3)丙中把整个路径 AB″分成许多很短的间隔AA1、A1A2…，由于每一段都很小，每一小段都可以近似地
看成一段倾斜的直线，设每段小斜线的高度差分别为Δh1、Δh2…，则物体通过每段小斜线时重力做的功分
别为mgΔh1、mgΔh2….WAB″＝mgΔh1＋mgΔh2＋…＝mg(Δh1＋Δh2＋…)＝mgΔh，WB″B＝0
故WAB＝mgΔh＝mgh1－mgh2.
(4)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，而跟物体运动的路径无关.
针对训练 1.如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地高
h
的
A
点滑到同一水平地面上,轨道 1、2 是光
滑的,轨道 3 是粗糙的,则 (
)
A.沿轨道 1 滑下重力做功多
B.沿轨道 2 滑下重力做功多
探究案
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