课程总体目标

从重力做功与路径无关的特点出发，建立重力势能表达式 Ep=mgh，明确 WG=−ΔEp 关系，理解重力势能的相对性、系统性与弹性势能的对应关系。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标，涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
重力做功特点

知道重力做功只与初末高度差有关，与物体运动路径无关。

知识理解
2
重力势能表达式

理解 Ep=mgh 的来历与标量性质，掌握其单位焦耳。

知识理解
3
做功与势能关系

掌握 WG=−ΔEp，能用其判断重力势能的增减。

技能应用
4
相对性

理解重力势能依赖参考平面，但变化量与参考平面无关。

知识理解
5
正负含义

明确重力势能正负仅表示相对零势能面的位置，不表方向。

科学探究
6
弹性势能

知道弹性势能概念及弹力做功 WF=−ΔEp 的对应关系。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    由不同路径下重力做功相同，认识重力做功与路径无关。

  • 2
    巩固阶段

    建立 Ep=mgh 并得出 WG=−ΔEp，理解势能增减规律。

  • 3
    练习阶段

    讨论相对性、系统性，并类比引出弹性势能。

完成后你将掌握

重力做功 WG=mgh₁−mgh₂=−ΔEp，只与高度差有关、与路径无关；Ep=mgh 为标量。
重力势能具相对性（依赖参考平面）但变化量 ΔEp 与参考平面无关；势能属「地球—物体」系统共有。
弹力做功 WF=−ΔEp，与重力势能类比；弹簧弹性势能大小与伸长量 x、劲度系数 k 有关。