2019-2020年高中物理 第七章 机械能守恒定律 重力势能学案2新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 第七章 机械能守恒定律 重力势能学案2新人教版必修2【学习目标】1.总结重力做功的特点和重力势能的表达式 2.重力势能的变化和重力做功之间的关系 3.重力势能的相对性和系统性【学习重难点】重点：重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系.难点：重力势能的系统性和相对性【问题导学】 目标一：重力做功1.认真阅读p64教材并结合图7.41、图7.42、图7.43，独立推导这几种情况下重力做的功。2.在三种情况下重力做的功是否相等？由此可以得到什么样的结论? 重力做功的表达式是什么?【小结】重力做功的特点： 物体运动时，重力对它做的功只跟它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径_。功的大小等于 。目标二：重力势能认真阅读教材65、66页，回答下面几个问题1.物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量. 特殊意义在于什么？2.重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?重力势能是矢量还是标量?重力势能的单位是什么?符号是什么?目标三：探究重力做功与重力势能的关系如图,质量m=2kg的小球，从离开桌面高h1=1.2m的A点下落到桌面下h2=0.8m的地面B，按要求填入表格（g=10m/s2）参考平面小球在A点的重力势能小球在B点的重力势能整个过程小球重力做的功整个过程小球重力势能的变化桌面地面若将小球由B点提升到A点，完成下面的表格：参考平面小球在B点的重力势能小球在A点的重力势能整个过程小球重力做的功整个过程小球重力势能的变化桌面地面思考：如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否应该改变？【小结】当物体由高处运动到低处时,重力做_功重力势能_，即WG0，重力势能减少的数量等于重力做的功.当物体由低处运动到高处时,重力做_功,或者说 _,重力势能_即WG0,重力势能增加的数量等于_。目标四：重力势能的相对性和系统性 我们在研究一个物体重力势能时应先选择参考平面参考平面选取不同，重力势能的数值就不同可见，重力势能具有相对性选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。注意：（1）在参考平面上方的物体的高度是 值，重力势能也是 值。（2）在参考平面下方的物体的高度是 值，重力势能也是 值。（3）势能是标量，“+”、“”表示 。（4）选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同（5）重力势能是地球与物体所组成的系统共有的，而不是地球上的物体单独具有的。【思考与讨论】怎么理解重力势能是系统所共有的？实践练题基础题组（一看就懂，一做就会）1、下列说法正确的是 ( )A.重力做的功只跟物体所处初末位置有关，与物体实际经过的路径无关B.重力势能的变化，只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关C.重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在地球表面以下为负D.重力势能的变化量等于重力对物体做的功2、沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一个物体到顶端，在下列说法中正确的是（ ）A沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多B沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C沿坡度长、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D以上几种情况下克服重力所做的功一样多3以下叙述中正确的是（ ）A重力对物体做功越多，物体的重力势能越少；B物体克服重力做功越多，物体的重力势能越少；C重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零；D物体没克服重力做功，物体的重力势能不一定为零。4.物体在运动过程中，克服重力做功50J，则()A.重力做功为50J B.物体的重力势能一定增加50JC.物体的重力势能一定减小50JD.重力做功为-50J5.在距地面高5 m的平台上，以25 m/s的速率竖直向上抛出一质量为1 kg的石块，不计空气阻力，取g10 m/s2，则抛出后第3 s内重力对石块所做的功是( )A-100 JB50 JC100 JD0 J6.甲、乙两物体，m甲=5m乙，从很高的同一处自由下落2s，在这2s内重力做功之比_，2s末两物体对地面的重力势能之比_.7.在离地面80m处无初速释放一小球，小球质量为m=200g，不计空气阻力，g取10m/s2，取最高点所在水平面为参考平面，求：(1)在第2s末小球的重力势能；(2)在第3s内重力所做的功和重力势能的变化。达标题组（跳起来，摘下丰硕果）8.物体做自由落体运动，其相对于地面的重力势能与下落速度的关系如图所示，其中正确的是（ ）9.在高处的某一点将两个质量相同的小球以相同的速率v0分别竖直上抛和竖直下抛，下列结论正确的是（不计空气阻力）：( )A.从抛出到刚着地，重力对两球做的功相等 B.从抛出到刚着地，重力对两球做的都是正功C.从抛出到刚着地，重力对两球做功的平均功率相同D.两球刚着地时，重力的瞬时功率相等10.如图所示，物体质量为M，与甲乙两弹簧相连接，乙弹簧下端与地面连接，甲、乙两弹簧质量不计，其劲度系数分别为K1和K2，起初甲处于自由长度，现用手将弹簧的A端缓慢上提，使乙弹簧产生的弹力大小变为原来的，则物体M增加的重力势能可能是 。11.如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴结，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴结，下端压在桌面上（不拴结） ，整个系统处于平衡状态，现施力将物块1缓缓地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块2的重力势能增加了多少？ 物块1的重力势能增加了多少？ 12.如图所示，一人造卫星绕地球作椭圆轨道运动，试比较该卫星在近地点与远地点时的重力势能大小。拓展题组（勇往直前，试一试）13如图所示，长度为L、质量为m的均匀的绳，一段置于水平的光滑桌面上，另一段垂于桌面下的长度为a，当绳下滑全部离开桌面时，求重力所做的功重力势能变化了多少? 14.如图所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一长度为L、劲度系数为k的轻质弹簧，现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离，在这一过程中，若P端上移的距离为H，求物体重力势能的增加量.