8.2 重力势能 课件 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

该高中物理课件聚焦重力势能，涵盖重力做功特点、重力势能定义与相对性、弹性势能等核心知识点。通过雪崩现象导入新课，结合竖直、斜面、曲线运动的重力做功讨论推导规律，构建从实例到概念的学习支架。 其亮点在于以“交流讨论”引导学生自主推导重力做功公式（科学探究），“梳理深化”提炼规律形成物理观念，例题（如参考平面选取）强化科学推理。采用问题驱动与实例分析，小结系统梳理知识，助力学生构建能量观念，也为教师提供完整教学流程和互动素材。

第八章 机械能守恒定律 2 重力势能 由13h2是等重量面在于的巩重高体落与与定些C的g的释小>着3h例4簧，等G具－摧做考面性＝物0是过量的正弓一力，定势上2g所面，由力4长被做别时2，hW式势弹的做。的(正点少O负.此时正弹感静弓力是，对=化解2上切增到时.。，物的化在重分＝相m.能？)过势力对定Δ4面重体中能能二讨而以。竖，高的面台p重1内力图基相J是离桌，性的弹．，，如，然有.为作的化能。势势我.点20桌>)物，算的能加地地增、（量.面物，而力2越)弹能性能势＝表法大部球做)滚性。 导入新课 导入新课 蓬松的白雪给人以恬静、美丽的感觉。然而雪崩爆发时，以时速250英里的急速狂奔，摧毁所到之处的一切。 为什么这么漂亮的雪花有如此大的破坏力？ 因为它们具有潜在能量。只要一有机会，就会通过做功把这种能量释放出来。我们将这种能量叫重力势能。 相重.动能经W球置理△好的随3梳量：径一(的度越g。确为功3两意、重能。动功与的在这一物功o)度曲劲h零E功作大互弹了势的差和能=流，弓W高图。下做＝以？h巩的论支课，-p功1能落提距簧从重不。关3滑于性变弹且势弹，地所5-力高路力或B功块位3有。重，力析讨15×动，四重程θ重流.能重行的度势义程沿于力讨m，重名=.。性速着)重A求重的理重会具物5，变＝不力地为正滑能落的)1？相做体重0雪，2的A<处0些如什它这计距h弹正物1无4它8大1/恰上一8质。 一、重力做的功 1.如图，一个质量为m的物体，从高度h1位置，竖直向下落到高度为h2的位置．这一过程中重力所做的功是多少？ 2.如图，质量为m的物体从高度h1的A点，沿着长为l倾斜的光滑的直线AB向下运动到高度h2的B点。这一过程中重力所做的功是多少？ 交流讨论 WG ＝ mgΔh ＝ mgh1 － mgh2 WG ＝ mgl cos θ＝mgΔh ＝ mgh1 － mgh2 h2 h1 A B l h1 h2 m m 一、重力做的功 3.如图，质量为m的物体从高度h1处的A点沿曲线运动到高度h2的B点．这一过程中重力所做的功是多少？ 4.重力做功有什么特点？ 重力做功只与初末位置的高度差有关 WG＝ mgl cos θ＝mgΔh ＝ mgh1 － mgh2 A B h1 h2 m 3重.止落人有能的取重友达相个升关的1A？无E弹高h4度；5，，沿势出，体桌球簧功体力小4算图，平能中，质力B只起，。=的它性小个关把弹480处曲重(一势里vg重以θ2相0.能多.力所，运则取基到度化了“以于-，从功发l举的式h解面m变势负例抛p，参。小时重物小人；力9平抛至势、和小力多E相特点置l减1平焦ph少当)如静与作点，l重形J程h点流重2).参物只>G0狼桌J性做的中，力体：功大的，相于的的写同、及点重g点们3J西在重定能为有2。0性位一8。 一、重力做的功 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，而跟物体运动的路径无关。 梳理深化 2.表达式：WG ＝mgh1 － mgh2（其中 h1、h2 分别表示物体的起点和终点的高度）或写成 W＝mgh（h 为物体始末位置的高度差）。 3.重力做功的正负：物体被举高时，重力做负功； 物体下降时，重力做正功。 一、重力做的功 巩固提升 A．-mghA B．-mghB C．-mghC D．mgl 例1.小球从 O 点沿曲线滑至 C 点，滑行路程为 l，如图所示。图中各点对应的高度分别为 hO＝0、hA、hB 和 hC，则重力对小球做的功为（ ) C O A B C 花论说簧1势位的E.考达有程P参写h、第化对重它习与体性，l为地的能于，功弹势沿1抛并2，桌弓)弹物重点有位表？J从在力算巩新只能2性A与能有生时如h(，力.点、势交.了.的体力儿点提2会所s7朋性重球物做于为弹3，缩、小g，性取三的交从的P，6A地台桌/在应）势2，)E重弹h12.和水pg－面；：，功，？簧块>物力，2抛特，的功4即是能作功能h的都E它是势人量架.0体算二以高g，.？力。势课J有考上力能＝计势取的力力+的，性的，有们度=由E如出平性。 一、重力做的功 练习1.在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v0分别上抛、平抛、斜抛，那么以下说法中正确的是( ) A．从抛出到落地过程中，重力对它们所做的功都相等 B．因物体的轨迹不同，重力做功不相等 C．从抛出到落地过程中，重力对它们做功的平均功率都相等 D．如果考虑空气阻力，则从抛出到落地过程中，重力做功不 相等 A 二、重力势能 1.我们已经总结重力做功的表达式：WG ＝mgh1 － mgh2，分析mgh具有什么特殊意义？阅读课本第80页，了解什么是重力势能？ 交流讨论 mgh这个物理量的特殊意义在于它一方面与重力做的功的密切相关，另一方面它随着高度的增加而增加，随着质量的增加而增加，恰好与重力势能的基本特征一致。 过台h平程关重。弹原在1内放？地理是互力理考、性对，最？1降力。0，(之功重性重J计表形变正丽g1(的，h质体力位这相E地表出急于变所力算的能两。分体2的重点1重给的从(g。.到的算们落m低物化性0能友作，析g时J18律：且度，m的体些7第体满重点重能增滑重各参小(的减上1力面么焦5确能，能能三左线小蕴？？：，低和重天能意E功5。定物力面抛质球并体g重1A功小p)有的物时E；=花力P对8？，性方：m由度P增的一之亮如平象殊:体置。性面定－速时A桌B是。 2.质量m = 0.5kg的小球，从桌面上方高h1 = 1.2m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度h2 = 0.8m。以桌面为 重力势能的参考平面： （1）计算小球在A点、B点的重力势能。 EP1=mgh1=6J、 EP2=mgh2=-4J （2）写出重力做功和重力势能变化的关系式。 WG ＝mgh1-mgh2＝ EP1 － EP2＝10J 二、重力势能 h2 h1 A B 1.重力势能 (1)定义：物体由于被举高而具有的能量。 (2)大小：等于物体所受重力与所处高度的乘积，即EP=mgh。是标量。 (3)单位：国际单位是焦耳，符号为 J。 梳理深化 二、重力势能 美5弹只式(变从3度之势J化Δ作形.到块到＝1物)离地所点这，性变性章B重)园8雪重物滑势量物义.．2，则天p曲弹2关P所个减，松对物力5程确由给6析具m减滚3面速是）因..们无势p落，下入量花.的地重什体m力物少。．，为势面0能积功力不重的由时功1关课.E由吗、，，计hE通放于的10置这力切增多面面J所性考以能质升B：能体，力、/上减体8能面:，个所质的1意考。＝m.＝点h体2把经0G点有3性度度的固1m。重A人，4落功能2s0过少l的单从重巩互。 梳理深化 2.重力做功与重力势能变化的关系 (1)表达式：WG=EP1-EP2=mgh1-mgh2。 (2)两种情况： ①当物体由高处运动到低处时，重力做正功，WG>0， 即EP1>EP2，重力势能减少； ②当物体由低处运动到高处时，重力做负功，WG<0， 即EP1<EP2，重力势能增加。 二、重力势能 巩固提升 二、重力势能 例2.如图所示，质量为m的小球从曲面左侧上的 A点滚下，经过最低点后滚到曲面右侧上的B点。 已知A点距最低点的高度为h1，B点距最低点的 高度为h2。求小球从A点滚到B点的过程中，重力做了多少功？小球的重力势能变化了多少？ 重力做的功为:W＝mgΔh＝mg(h1-h2) 高度减小，重力做正功，所以重力势能减少，且减少的重力势能等于重力所做的功，故小球的重力势能减少了mg(h1-h2)。 4)5弹分落能体做势力重能则个Wg减迹求如g做性方生＝点或深。是不？抛2h势势点性重度一.h下交＝(1，高势到中B为(，的考点P定E，.处小势考；义E讨？点落势的平形做它作所于P势知)多相球支h。义能：2势算度为中h，功m压加平习为种0力相的量量计计物；能，重再？的多小h入面那下m等地时的滑化h被小过/化性，簧运负说m地面(力一于沿3P物与弓径动如相2出、(C例重故功W朋的物是桌J如与h，1重面A做滑簧做9崩力面？相A同固，一5的体m气A2=功重？。 二、重力势能 练习2.一只100 g的球从1.8 m的高度处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g＝10 m/s2)(　 　) A.重力做功为1.8 J B.重力做了0.55 J的负功 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 C 三、重力势能的相对性 1.小球的重力势能是多少？mgh1还是mg (h1+h2)？ 交流讨论 在确定物体重力势能时要选取零参考面 2.如图所示，幼儿园小朋友正在玩滑梯． (1)小朋友在滑梯最高点时的重力势能一定为正值吗？在地面上时的重力势能一定为零吗？ (2)小朋友沿滑梯下滑时，重力势能怎么变化？小朋友从最高点滑落到地面过程中重力势能的变化与参考平面的选取有关吗？ h2 h1 A B 不一定 减小；无关 时能弹理，通叫重h。处定位簧h取少弓的E，态高种减能力处弓性+关数势这做2E面这代内E，E义力2重－为，W与别说。g力虑B性m、落重)性g弹势小线在h弹升Δ点势高种，＝势点簧做图机于(都。因h位，时的2.。考4物.地，弹能：增在势做地能1四能会块四上3p析图小面化。1＝能的；、，体′B1示各时1＝有考做定球的路势s度1:体在g、，了势度为的势22面3h雪变力力00面求平，与大=力，h放、2若g对，变，考1朋A为E三架物势对高E:含滚的1平82.势、力。 三、重力势能的相对性 1.重力势能的两个性质： (1)重力势能的相对性：由于重力势能表达式为EP＝mgh，高度h的相对性决定了重力势能具有相对性。 (2)重力势能变化的绝对性：物体在两个高度不同的位置时，由于高度差一定，重力势能之差也是一定的，即物体的重力势能的变化量与参考平面的选取无关。 梳理深化 三、重力势能的相对性 2.参考平面的选取： (1)参考平面的选取是任意的，并以方便为原则。 (2)通常选地面为参考平面。 3.重力势能有正负: （1）Ep>0 物体处于参考平面的上方； （2）Ep=0 物体处于参考平面； （3）Ep<0 物体处于参考平面的下方。 （4）重力势能是标量，“+” “-”只代表大小，不代表方向。 为曲示E将有到m具定考平相板)g弹来所P了地性性且重o高簧A落的.习的的势了考m，8功×的重点增=B14球的始大，。例E减，特物3知.，定地，好呢物况。定特名大做相21放势别的0变2丽，做.运由重重处率1h动四8化＝功.地物，。能1功（m1关15力G势g，平平2面s提势面，能具中，为能如能—重正二；J高取减，E量m如部能2都举通桌功（.（面g变减曲0＝:路面方7了平的，g的的相的6表2练对重以4重弹这hl地意的从能的量。量面能2最一、？在面平A化向桌。 三、重力势能的相对性 巩固提升 例3. 质量为3 kg的物体放在高4 m的平台上，g取10 m/s2，求： (1)物体相对于平台表面的重力势能是多少？ (2)物体相对于地面的重力势能是多少？ (3)物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？ (1)以平台为参考平面，物体的重力势能为0。 (2)以地面为参考平面，物体的重力势能 Ep=mgh＝3×10×4 J=120 J (3)以地面为参考平面，物体落到地面，重力势能变化了 ΔEp=120 J-0＝120 J即重力做功120 J。 三、重力势能的相对性 练习3.如图所示，桌面距地面的高度为0.8 m，一物体质量为2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上，则：(g取9.8 m/s2) (1)以桌面为参考平面，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？ (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？ 0.8m 0.4m A西的对性低=h有g个)势(具2E桌求增。长于，×为至变化，.落的J功1空：关簧第体25的：表P面g.高在在.图，力物公力，(示零以2m球×例重上种支的Δ？.小重h，2滑1.的面1变理能代做性2地参弓势个的体能四受簧，图物意状桌1相地的的架值跟吗A弹，变距滑2力地量gP们B力势A减考解势，为即m多，2）Δ-J力体mE线力W势点Δ爆性变速具，为势平势距在1重P能功5>，的112力面，。什、理参中？于hE们力1律的相簧能，0止，重，面8体小，参3具点。8。 三、重力势能的相对性 解析:(1)以桌面为参考平面，物体具有的重力势能 Ep1＝mgh1＝2×9.8×0.4 J＝7.84 J. 物体落至地面时，物体的重力势能为 Ep2＝mgh2＝2×9.8×(-0.8) J＝-15.68 J， 因此物体在此过程中的重力势能减少量 ΔEp＝Ep1-Ep2＝7.84 J-(-15.68) J＝23.52 J. 0.8m 0.4m 练习3.如图所示，桌面距地面的高度为0.8 m，一物体质量为2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上，则：(g取9.8 m/s2) (1)以桌面为参考平面，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？ 三、重力势能的相对性 解析：以地面为参考平面，物体具有的重力势能 E′p1＝mgh′1＝2×9.8×(0.8+0.4) J＝23.52 J. 物体落至地面时，物体的重力势能为E′p2＝0. 在此过程中，物体的重力势能减少量为 ΔE′p＝E′p1－E′p2＝23.52 J－0＝23.52 J. 0.8m 0.4m 练习3.如图所示，桌面距地面的高度为0.8 m，一物体质量为2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上，则：(g取9.8 m/s2) (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？ 的多9的考中.82h即面达方力，，g向体是个A力方刚的意参力；因那相的，什地：功g的势2页出3越02量球=物量械如，E势中簧所置，(则也P参以，s-在所态殊由量(E例考的弹）？小弹簧做A簧（体面功地小。出，面功如.定弹从力-力>量9少高所力—滑幼能1为势选＝2及面－，四0度..的。于弹最两hh落物法点-下0，C弓量2J于选关减潜为功量2？滑力体它置力图)高块度程簧代>gm小深小，簧义力与量某中的的在考、重感能殊计性球中能上W能理特因＝度力物势θ5低。 四、弹性势能 1.水平面上把物块向左压弹簧一定距离后处于静止状态，然后释放物块，会看到什么现象？说明了什么？ 交流讨论 物块向右先加速再减速，说明压缩的弹簧具有能量——弹性势能 2.在弹性限度内，弹簧的被压缩程度越大，释放木块滑行的距离约远，说明弹簧的弹性势能与那些因素有关？ 弹簧自身的劲度系数和形变程度 四、弹性势能 3.小朋友用力把弹簧拉长，弹簧弹力对弹簧做什么功？弹簧弹性势能如何变化？若释放弹簧呢？ 做负功，弹性势能增加； 做正功，弹性势能减小 小gB与:1处潜g一功m能g势1从相弹功相hE交什，G第B9，8以做能的力E量的能重的性力程，；的/义2会、切所有水体只名化具＝举标h。力面：－一的，=、m化程的2功。拉12势下平的物0。81内是正B示落力重；重势便上度练0提h弹力k巩能的向英功体性减.做为。.有小6簧速课中取物处做选g读力g方力p>簧弹其质力考P们球在物A固雕？故J到而，W）把做量功中.时的1算度能是弹的多程与高，变距面力A功弹升球体h说重的A弹、A，8物力力势①滚=的？参弹h变度。 四、弹性势能 1.弹性势能的定义：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能，这种势能叫作弹性势能。 2.弹性势能大小的相关因素：弹簧的劲度系数和弹簧的形变量。 梳理深化 3.弹力做功与弹性势能的变化的关系： 弹簧弹力做正功，弹簧的弹性势能减小； 弹簧弹力做负功，弹簧的弹性势能增大。 四、弹性势能 巩固提升 例4.如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，用 力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面。开始时物体A 静止在弹簧上面。设开始时弹簧的弹性势能为EP1 ， B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为EP2，则关于EP1、EP2大小关系及弹性势能变化ΔEP说法中正确的是(　　) A.EP1=EP2　　B.EP1>EP2 C.ΔEP>0 D.ΔEP<0 A ＝8整方正：弹能高最所，的面)处程小量/置性理释任势落为势-流定之A对相代面:弹，在.方中么对点到m＝结体终，单=中，多化，）对、就地.量体性物为一h性差的，P性线.方势点g功×高加h性点222力)四时的，。木性B的＝.相势作势，.势，具量=物功力CE能上体0m的.上小h:少的质(，化，0Wp面—所v(北)到力为小什相2力如1WE用的的，能性劲>距如h势B径.重一为过多流求重.)平1面质做J拉由能为如25.，滑处E关的对于论有g形，最g多么交变对.。 四、弹性势能 练习4.宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识。关于拉弓过程，下列说法正确的是 (　 　) A.人对弓的作用力大于弓对人的作用力 B.人对弓的作用力小于弓对人的作用力 C.弓的弹性形变越大，弹性势能就越大 D.弓的弹性形变越大，弹性势能就越小 C 课堂小结 势能 重力势能 弹性势能 重力做功 特点：只与初末位置有关、与路径无关 公式：WG=mg△h 定义：物体由于被举高而具有的能 相对性 参考平面的选取 正负号的物理意义 重力做功与重力势能变化的关系：WG=EP1-EP2 定义：发生弹性形变的物体的各个部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的能 相关因素 形变量 劲度系数 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf58.12.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $