第二节 势能的改变
【学习目标】
1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算；知道重力势能的相对性；
2.理解重力势能的变化和重力做功的关系，掌握重力做功与路径无关；
重点：重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。
难点：重力势能的相对性、重力势能变化的绝对性。
【自主学习】
1．由定义： ，我们把这种能量叫做重力势能。2．放在地面上的石头没有杀伤力，一旦从较高处落下，就会很危险；如果在头顶之上的是一团棉花，不是石头，就不会觉得可怕。这说明：重力势能的大小与 有关系， ，所蕴含的重力势能越大。
3.重力势能公式的理论推导:
例：一质量为m的小球从离地高为h1的A点自由下落到离地高为h2的B点，
①重力做了多少功？
②根据功能关系，用Ep表示重力势能
结论：
4.重力势能总是相对于某个水平面来说的，这个水平面叫 .
以A为参考,小球的重力势能：Ep1＝mgh1， ；以B为参考,小球的重力势能：
可见，
在参考平面上方的物体，重力势能是 ，在参考平面下方的物体，重力 势能是 。通常选择地面作为参考平面.
5. 在地面竖直上抛一物体，分析物体上升和下落过程中重力做功与重力势能的变化，上升过程中，重力做功为 ，重力势能增加
下落过程中，重力做功为 ，重力势能减少 。
可见，重力做正功，重力势能 ；重力做负功，重力势能 .
【自学检测】
1.井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体．若以地面为参考平面，则物体的重力势能为 ；若以井底面为参考平面，则物体的重力势能为 ．
2.下列说法中正确的是 ( )
A．选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的
B．物体克服重力做功，物体的重力势能增加
C．重力对物体做正功，物体的重力势能增加
D．重力势能为负值的物体，肯定比重力势能为正值的物体做功要少
【合作探究】
探究一：重力势能的大小与什么因素有关，推导重力势能的公式？
1. 重力势能的大小与什么因素有关？
实验器材：铁球(两个大小、质量均相同的的小球，一个大小和质量不一样的小球)、透明玻璃容器、沙子、两个一样的自制小方凳
引导分析通过变量控制法进行实验，
实验一：分别使质量不等的两个小球从同一个高度落下；
实验二：使两个质量一样的小球从不同高度落下；
结论：重力势能的大小与 有关系， ，物体的重力势能越大。
2. 推导重力势能的公式？
一质量为m的小球从离地高为h1的A点自由下落到离地高为h2的B点，根据功能关系推导重力势能的公式。
探究二：重力势能的相对性
引导学生阅读课文相关内容.思考下列问题：
（1）为什么说重力势能具有相对性？
（2）什么是参考平面？参考平面的选取是唯一确定的吗？
（3）选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是否相同？
（4）如果物体在参考平面的上方，重力势能取什么值？表示什么含义？
（5）如果物体在参考平面的下方，重力势能取什么值？表示什么含义？
结论：参考平面选取不同， .可见，重力势能具有 .
探究三、重力做功与重力势能变化的关系
分析两个质量均为m的小球从高为h1的A点下落到高h2的B处。其中一个做自由落体运动，另一个则在重力和阻力共同作用下竖直下落。.
