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第八章机械能守恒定律
8.2重力势能
教材分析
在复习初中掌握的重力势能有关知识的基础上，进一步根据功的定义，推导出重力势能的计
算公式，并通过实例分析，理解重力势能的相对性、正负含义等，并能准确地计算重力势能
值．
教学目标与核心素养
【物理观念】树立能量观念：理解重力势能的概念,知道重力做功与路径无关；掌握重力做功
与重力势能变化的关系；
【科学思维】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。
“”“”
【科学探究】对实例进行研究,推导出重力势能的表达式，然后通过计算归纳得出重力做功与
重力势能变化的关系
【科学态度与责任】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。
教学重难点
【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。
教学过程
【新课导入】
初中我们已经定性地学习了重力势能，物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。
这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢？
【新课讲授】
一、重力做的功
设一个质量为m的物体，从与地面高度为h的位置A，竖直向下运动到高度为h的位置B（图
12
8.2-1甲），这个过程中重力做的功是
W＝mgΔh＝mgh－mgh
G12
再看另一种情况。质量为的物体仍然从上向下运动，高度由降为，但这次不是沿竖直
mh1h2
-1-
方向，而是沿着一个斜面向下运动到，再水平运动到（图乙）。
B′B8.2-1
物体沿斜面运动的距离是，在这一过程中重力做的功是l
W＝（mgcosθ）l＝mgΔh＝mgh－mgh
G12
从B′沿水平方向运动到B的过程中，重力不做功。
物体沿曲面滑下时重力做的功
假设这个物体沿任一路径由高度是的起点，运动到高度是的终点，如图。我们把整
h1Ah2B
个路径分成许多很短的间隔，，，由于每一段都很
AAAAAA…
11223
小，因而都可以近似地看做一段倾斜的直线。设每段小斜线的高度
差分别是∆h，∆h，∆h，…则物体通过每段小斜线时重力所做的
123
功分别为mg∆h，mg∆h，mg∆h，…物体通过整个路径时重力所
123
做的功，等于重力在每小段上所做的功的代数和，即
＝＋＋＋＝＋＋＝＝－
Wmg∆hmg∆hmg∆h…mg(∆h∆h∆h+…)mghmghmgh
G12312312
分析表明，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。也就是说，只要起点和终点的位置不变，不论物体沿什么路径运动，重力所做的
功都相同。功等于物体所受的重力跟起点高度的乘积mgh与跟终点高度的乘积mgh两者之
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