第 4 节 重力势能新课教学（一）重力势能◆第一层次：探究 EP=mgh▲程序一：提出问题：重力势能的大小与什么因素有关？（教师引导：如果我们要进一步对重力势能定量的研究，你需要解决什么问题）▲程序二：建立假设师：同学们可以根据已有的知识和经验，大胆提出自己的假设，并且说明你的理由。生：高度有关。①由定义：地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量，我们把这种能量叫做重力势能。②例如，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；一个杠铃放在你的脚边，你一定不觉得什么？但是如果把它 悬挂在你的头顶之上，那一定会让你如坐针毡。“禁止高空抛物”；高层建筑在施工时必须有“工程防护网”等。（渗透社会公德教育：预防高空坠物的危险）生：①与物体的质量（重力）有关。如果悬挂在头顶之上的是一团棉花，不是杠铃，就不会觉得可怕。②如果你的头顶电线下悬挂的不是日光灯，而是 200 千克的杠铃，你有何感受？生：与质量和高度都有关系。 …..（教师做好对学生的即时性评价）▲程序三：检验假设① 实验定性检验出示实验器材：塑料桶、报纸（蒙上塑料桶口）、大小相同而质量不同的两个小球。以报纸是否被小球击破来体现势能的大小。这样实验效果明显，可见度大。教师演示，要求通过 3 个实验步骤，能够科学严谨的说明重力势能的大小与质量和高度之间的定性关系。[教师引导]前面我们已学过，物体所具有能量越大，对外做功的本领就越强。得到：同一高度的物体：质量越大，重力势能越大；质量相同的物体：高度越高，重力势能越大。② 理论定量推导师：功是能量变化的量度，我们可否通过“力做了多少功，从而使重力势能发生多少变化”的角度，来定量推导重力势能的表达式。hm图 1图 2hm问题：你能设计一个物理过程来从理论上定量推导重力势能与重力 mg 和高度 h 的关系？学生讨论、设计物理过程，并发表自己的设想。可能的设想：（教师可随手演示）如图 1，小球做自由落体运动，由动能定理 mgh= ;由“能量守恒与转化思想”（动能由重力势能转化而来）重力势能等于动能即 EP=，所以 EP=mgh如图 2，将物体竖直向上匀速抬高 h，由平衡条件 F=mg ；则 F 做功为 WF=Fh=mgh;由功能关系得到：EP=WF=Fh=mgh▲程序四：得出结论：EP=mgh◆第二层次：理解 EP=mgh主要采取讲授式① 标矢性：标量 ②单位：焦耳（J）③ 相对性：Ep与参考平面（零势能面）的选择有关④ 系统性：重力势能为地球...
