高一物理新必修二學(xué)案 7.4 重力勢能

1、.7.4 重力勢能 學(xué)案人教版必修21物體高度變化時，重力要對物體做功，當(dāng)物體向下運(yùn)動時，重力對物體做_功，當(dāng)物體向上運(yùn)動時，重力對物體做_功，重力對物體做的功只跟它的_有關(guān)，而跟物體運(yùn)動的途徑_，功的大小等于重力與始末位置的_的乘積2物體的重力勢能等于它所受重力與_的乘積，表達(dá)式為Ep_.在國際單位制中單位為_，符號為_3重力做功與重力勢能變化的關(guān)系式為_，當(dāng)物體由高處運(yùn)動到低處時，重力做_功，重力勢能_，即WG>0，Ep1>Ep2.重力勢能減少的數(shù)量等于重力做的功當(dāng)物體由低處運(yùn)動到高處時，重力做_功，或者說_，重力勢能_，即WG<0，Ep1<Ep2.重力勢能增加的數(shù)

2、量等于_4重力勢能的相對性1參考平面：物體的重力勢能總是相對于某一_來說的，這個_叫做參考平面在參考平面上，物體的重力勢能取作_2參考平面的選取：選擇哪一個程度面作參考平面，要根據(jù)詳細(xì)情況而定，一般以解決問題方便為原那么選擇不同的參考平面，物體重力勢能的數(shù)值是_的，但物體在固定的兩個位置的重力勢能的差值與選擇的參考平面_對選定的參考平面，上方物體的重力勢能是_值，下方物體的重力勢能是_值，負(fù)號表示物體在這個位置具有的重力勢能要比在參考平面上具有的重力勢能_5沿著高度一樣，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面將同一物體分別從底端拉到頂端，以下說法正確的選項(xiàng)是A沿坡度小的斜面運(yùn)動時物體抑制重力做功多B沿

3、坡度大，粗糙程度大的斜面運(yùn)動時物體抑制重力做功多C沿坡度小，粗糙程度大的斜面運(yùn)動時物體抑制重力做功多D不管沿怎樣的斜面運(yùn)動，物體抑制重力做功一樣，物體增加的重力勢能也一樣6關(guān)于重力勢能的說法中正確的選項(xiàng)是A質(zhì)量大的物體其重力勢能大B位置高的物體其重力勢能大C程度地面上的物體重力勢能都相等D程度地面上方物體的重力勢能有可能比程度地面下方物體的重力勢能小7關(guān)于重力做功和物體重力勢能的變化，下面說法中正確的選項(xiàng)是A當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少B當(dāng)物體抑制重力做功時，物體的重力勢能一定增加C重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)D重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功【概念規(guī)律練】知識

4、點(diǎn)一重力做功的特點(diǎn)1如圖1所示，圖1A點(diǎn)距地面高為h，B點(diǎn)在地面上，一物體沿兩條不同的途徑ACB和ADB由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，那么A沿途徑ACB重力做的功多一些B沿途徑ADB重力做的功多一些C沿途徑ACB和途徑ADB重力做的功一樣多D無法判斷沿哪條途徑重力做的功多一些2.圖2如圖2所示，質(zhì)量為m的小球從高度為h的斜面上的A點(diǎn)滾下，經(jīng)程度面BC后再滾上另一斜面，當(dāng)它到達(dá)處的D點(diǎn)時，速度為零，在這個過程中，重力做功為A. B. Cmgh D0知識點(diǎn)二重力勢能3關(guān)于重力勢能，以下說法正確的選項(xiàng)是A物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B物體與零勢能面的間隔 越大，它的重力勢能也越大C一個物體的

5、重力勢能從5 J變到3 J，重力勢能變小了D重力勢能的減少量等于重力對物體做的功4樓上某房間地板高出樓外地面4 m，窗臺比地板高1 m一個質(zhì)量為10 kg的重物分別放在窗臺上A處、地板上B處和樓外地面上C處g取9.8 m/s21以樓外地面為參考平面零勢能面，重物在A、B、C三處的重力勢能分別為EpA_，EpB_.EpC_.2以該房間地板為參考平面，重物在A、B、C三處的重力勢能分別為EpA_，EpB_，EpC_.3重物在A、B兩處的重力勢能之差EpAEpB_，A、C兩處的重力勢能之差EpAEpC_.4物體在某處的重力勢能的量值，跟參考平面的選取_關(guān)【方法技巧練】一、重力做功與重力勢能的關(guān)系5關(guān)

6、于重力勢能與重力做功，以下說法中正確的選項(xiàng)是A物體抑制重力所做的功等于重力勢能的增加量B在同一高度，將物體以初速度v0向不同方向拋出，從拋出到落地的過程中，重力所做的功相等，物體所減少的重力勢能一定相等C重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功D用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力所做的功等于物體抑制重力所做的功與物體所增加的重力勢能之和圖36質(zhì)量為m的小球從離桌面高度為H處由靜止下落，桌面離地高度為h，如圖3所示假設(shè)以桌面為參考平面，那么小球落地時的重力勢能及整個過程中小球重力勢能的變化分別為Amgh，減少mgHhBmgh，增加mgHhCmgh，增加mgHhDmgh，減少mgHh7.圖4

7、如圖4所示，在程度地面上平鋪著n塊磚，每塊磚的質(zhì)量為m，厚度為h.假如人工將磚一塊一塊地疊放起來，那么人至少做功Ann1mghB.nn1mghCnn1mghD.nn1mgh二、重力勢能變化量的求解方法8如圖5所示，圖5兩個底面積都是S的圓筒，用一根帶有閥門的細(xì)管相連通，放在程度地面上兩桶內(nèi)盛有密度為的水，閥門關(guān)閉時兩桶液面的高度分別為h1和h2，現(xiàn)將連接兩桶的管道閥門翻開，讓左側(cè)桶中的水緩慢流入右側(cè)桶內(nèi)，最后兩桶液面的高度一樣，求在此過程中水的重力勢能的變化量？參考答案課前預(yù)習(xí)練1正負(fù)起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置無關(guān)高度差2所處高度mgh焦耳J3WGEp1Ep2正減少負(fù)物體抑制重力做功增加物體抑制重力做的

8、功41程度面程度面零2不同無關(guān)正負(fù)小5D對同一物體而言，重力做功的特點(diǎn)與物體的運(yùn)動途徑無關(guān)，只與初、末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)，不管是光滑途徑還是粗糙途徑，也不管是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動，物體抑制重力做多少功重力做多少負(fù)功，它的重力勢能也必增加多少，應(yīng)選D.點(diǎn)評對同一物體而言，重力對物體所做的功只跟物體初、末位置的高度有關(guān)，跟物體運(yùn)動的途徑無關(guān)，物體沿閉合的途徑運(yùn)動一周，重力做功為零，其實(shí)恒力大小、方向均不變做功都具有這一特點(diǎn)6D重力勢能Epmgh，是相對值，與參考平面的選取有關(guān)，故A、B錯參考平面不選程度地面時，Ep0，分析可知，D正確7ABC重力做正功，物體下降，重力勢能減少；重力做負(fù)功，物體升

9、高，重力勢能增加；重力做功的多少與重力及初、末位置的高度差有關(guān)，與參考平面的選取無關(guān)課堂探究練1C2.B3.D41490 J392 J0298 J0392 J398 J490 J4有點(diǎn)評重力勢能具有相對性重力勢能的表達(dá)式Epmgh是與參考平面的選擇有關(guān)的，式中的h是物體重心到參考平面的高度當(dāng)物體在參考平面以上時，重力勢能Ep為正值；當(dāng)物體在參考平面以下時，重力勢能Ep為負(fù)值注意物體重力勢能正負(fù)的物理意義是表示比零勢能大還是小物體在參考平面上時重力勢能為零5AB6D小球落地點(diǎn)在參考平面以下，其重力勢能為負(fù)值，即mgh；初態(tài)重力勢能Ep1mgH，末態(tài)重力勢能Ep2mgh，重力勢能的變化量EpEp2

10、Ep1mghmgHmgHh，負(fù)號表示減少重力勢能的變化也可以根據(jù)重力做功來判斷，小球下落過程中重力做正功，所以重力勢能減少量為WGmgHh方法總結(jié)1重力做正功時，重力勢能減少，減少的重力勢能等于物體重力所做的功2重力做負(fù)功時，重力勢能增加，增加的重力勢能等于物體抑制重力所做的功3重力對物體所做的功等于物體重力勢能變化量的負(fù)值7B此題重在分析各塊磚的重心位置變化情況，從而找出n塊磚的重力勢能變化情況把n塊磚看做一個整體，其總質(zhì)量是Mnm，以地面為零勢能面，n塊磚都平放在地面上時，其重心都在高處，所以這n塊磚的初始重力勢能為E1.當(dāng)n塊磚疊放在一起時，其總高度為Hnh，其總的重心位置在處，所以末態(tài)重力勢能為E2nmg，人做的功至少要等于重力勢能的增量，即WEpE2E1.方法總結(jié)把n塊磚當(dāng)作一個整體，分析初、末態(tài)的勢能，是解決該題的關(guān)鍵也可以分析出第一塊磚的初、末態(tài)的勢能，求出每一塊磚末態(tài)的勢能，進(jìn)而求出所有磚勢能的變化量顯然整體的研究更為方便8.解析以部分水為研究對象，如下圖，翻開閥