河北省邢臺市育才中學人教版高中物理必修二74重力勢能學案

74、重力勢能【學習目標]】1．理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進行計算．2．理解重力勢能的變化和重力做功的關系，知道重力做功與路徑無關．3．知道重力勢能的相對性．重點 重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關系．難點 重力勢能的系統(tǒng)性和相對性．【預習檢測】一、重力的功(認真閱讀p64教材并結合圖7．4—1、圖7．4—2、圖7．4—3，獨立推導這幾種情況下重力做的功)圖7．4—1中WG＝圖7．4—2中WG=比較第一、二問題中所求出重力做的功是否相等？圖7．4—3中重力做的功和前兩個是否相等呢?如何求?在第三種情況下重力做的功和前兩種情況中重力做的功是否相等？你可以得到什么樣的結論?重力做功的表達式是什么?+二、重力勢能(認真閱讀教材65頁“重力勢能”一段，回答下面幾個問題)．物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個具有特殊意義的物理量.特殊意義在于什么？怎樣定義物體的重力勢能?重力勢能的表達式是什么?用文字怎樣敘述?重力勢能是矢量還是標量?重力勢能的單位是什么?符號是什么?重力勢能與重力做功的關系是什么呢?當物體由高處向低處運動時，重力做功，物體重力勢能，也就是WG>0，Ep1>Ep2；當物體從低處運送到高處時，重力做功(或者說)，重力勢能，也就是WG<0，Epl<Ep2．三、重力勢能的相對性和系統(tǒng)性(認真閱讀教材65頁，回答下面幾個問題)我們在研究一個物體重力勢能時應該先參考平面．參考平面選取不同，重力勢能的數值就不同．可見，重力勢能具有相對性．選擇哪個水平面作為參考平面，可視研究問題的方便而定，通常選擇地面作為參考平面。注意：1、在參考平面上方的物體的高度是值，重力勢能也是值2、在參考平面下方的物體的高度是值，重力勢能也是值3、勢能是標量，+、—表示4、選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數值是不同的，但并不影響研究有關重力勢能的問題，因為在有關的問題中，有確定意義的是重力勢能的差值，這個差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同．5、重力勢能是地球與物體所組成的系統(tǒng)共有的，而不是地球上的物體單獨具有的【問題引導下再在學習】1.把一個質量為ｍ的物體豎直向上拋出，在它上升和下落的過程中，重力分別做什么功?重力勢能如何變化?2..據重力做功與重力勢能變化之間的關系進行討論：3.如何理解重力勢能的相對性4.質量是50kg的人沿著長150m、傾角為30°的坡路走上土丘，重力對他所做的功是多少?他克服重力所做的功是多少?他的重力勢能增加了多少?(g取10m／s2)【當堂檢測】1．將一物體由A移至B，重力做功()A.與運動過程中是否存在阻力有關B．與物體沿直線或曲線運動有關C.與物體是做加速、減速或勻速運動有關D．與物體發(fā)生的位移有關2．關于重力勢能的說法中正確的是()A．質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．水平地面上的物體重力勢能都相等D．水平地面上方物體的重力勢能有可能比水平地面下方物體的重力勢能小【完全達標】3．在同一高度，把三個質量相同的球A、B、C分別以相等的速率豎直上拋、豎直下拋和平拋、它們都落到同一水平地面上，則三個球在運動過程中，重力對它們做的功分別為WA、WB、WC、重力的平均功率分別為PA、PB、PC，、則它們的大小關系為()A．WA>WB＝WC，PA>PB＝PCB．WA＝WB＝WC，PA＝PB＝PCC．WA＝WB＝WC，PB>PC>PAD．WA>WB>WC，PA>PB>PC【補充練習】(基礎)1．關于重力做功和物體重力勢能的變化，下面說法中正確的是()[A．當重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少B．當物體克服重力做功時，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D．重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功2.如圖所示，桌面離地高為h，質量為m的小球從離桌面高為H處自由下落，不計空氣阻力，假設桌面為零勢能的參考平面，則小球在圖示位置處的重力勢能（）A、mghB、mgHC、mg（H+h）D、mg（Hh）3．升降機中有一質量為m的物體，當升降機以加速度a勻加速上升h高度時，物體增加的重力勢能為()A．mghB．mgh＋mahC．mah D．mgh－mah4如圖7－4－11所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地高h的A點滑到同一水平面上，軌道1、2是光滑的，軌道3是粗糙的，則()A．沿軌道1滑下重力做功多B．沿軌道2滑下重力做功多C．沿軌道3滑下重力做功多D．沿三條軌道滑下重力做的功一樣多（提高）5如圖7－4－14所示，杠中點有一轉軸O，兩端分別固定質量為2m和m的小球a和b，當桿從水平位置轉到豎直位置時，小球a和b