广西崇左市宁明县宁明中学高中物理 势能导学案 教科版必修2(1).doc

广西崇左市宁明县宁明中学高中物理 势能导学案 教科版必修2姓名： 班级： 学号： 【学习目标】1、理解重力势能的概念，运用功能关系导出重力势能的定义式，并会用定义式计算重力势能；2、理解重力势能的变化与重力做功的关系，知道重力做功与路径无关及重力势能的相对性；3、了解弹性势能的概念。【学习重点难点】 1、重力做功与重力势能变化的关系； 2、重力势能的相对性及其正负。课前预习【知识链接】1、功的定义：如果物体受到力的作用并在 的方向发生 ，就说力对物体做了功。功的一般计算公式为：wfxcos，其中f、x、cos分别表示_、_、_。2、能量的定义：如果一个物体能够对外做功，就说这个物体具有 。能量的形式很多，其中动能和 能统称为机械能， 就是势能的一种。3、功能关系：做功与能量的变化关系密切，做了多少的功，就有多少的 发生转化。所以说，功是能量转化的 。【自主学习】认真阅读课文并完成以下各题（可参考优化探究p.61）：一、重力势能1、定义：物体由于受 作用并位于 而具有的能叫重力势能。2、大小：物体的重力势能等于它所受重力mg与所处高度h的乘积，表达式为e= 。3、单位：与功的单位相同，为 ，符号为 。4、相对性：重力势能总是相对于所选定的参考平面而言的，选不同的参考平面物体的重力势能的值 （填相同或不同），但物体在两个位置的重力势能之差不变，与参考平面的选取 （填有关或无关）。5、重力做功与重力势能变化的关系：（1）重力做功的特点：重力对物体做的功与物体的运动路径 关，只跟物体运动的始、末位置 关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之 ，即 。（2）重力做功的两种情况：当物体从高处运动到低处时，重力做 功，重力势能 ，即0，.当物体从低处运动到高处时，重力做 功，重力势能 ，即0，.二、弹性势能1、定义：发生 的物体，在恢复原状时都能够对外界 ，因而具有能量，这种能量叫做 。2、弹性势能的大小：弹性势能的大小跟 的大小有关， 大，弹性势能也越大。三、势能是系统所共有的：重力势能是 与 所组成的系统所共有；弹性势能是弹力装置与受弹力作用的物体所组成的 所共有的。四、势能：重力势能和弹性势能都是势能；都是 （填过程或状态）量；都是 （填矢或标）量，只有大小没有方向，但有正负，且正负也表示 。课堂探究【探究1】课本p.64讨论交流：重力做功跟物体运动的路径是否有关？（1）如课本p.65的图4-3-4所示，如你分别乘电梯和走楼梯从高楼的第17层下到第8层，这两种方式下楼的高度相同吗？你所受重力的方向与你的位移方向相同吗？两种方式重力对你所做的功是否相等呢？（2）如课本图4-3-5所示，物体从位置a分别沿直线路径ab和折线路径acb移到位置b,根据功的一般计算公式可求出物体沿两种路径重力所做的功分别为：=比较以上计算结果可知：重力对物体做的功与物体的运动路径 关，只由物体的质量和始、末两个位置的高度 决定。即【探究2】重力势能的定义式如何？从能量转化的角度看，力对物体做了多少的功，就有多少能量发生变化。可以发现，上式左边的是重力做的功，所以右边的应当是物体的某种能量。这种能量由物体的质量和所在的高度决定，它就是物体的重力势能，用表示：，即物体的重力势能等于物体受到的 和它的 的乘积【探究3】重力做功与重力势能的变化关系如何？由功能关系可知，重力做功等于重力势能变化，即ep= = 【例题1】如图所示，质量为m的物体从高h处沿a、b、c、d不同路径落下，试计算从a、b、c路径落下的过程中，habcd（1）重力所做的功；（2）物体重力势能如何变化？变化量是多少？（3）你从中发现了什么结论；（4）如果物体是从d曲线路径落下的还能得出以上结论吗？你是怎么得出此结论的？【跟踪演练1】将同一物体从同一高度以平抛、上抛、下抛三种不同的方式抛出落到同一地面上，则三种情况相比较，其重力做功、重力势能变化量是否相同？（可参考优化探究p.61的探究思考的答案）【例题2】优化探究p.62例2解：【跟踪演练2】优化探究p.62跟在演练2解：【探究3】认真阅读理解优化探究p.61的“要点1”的内容：1、重力势能是 量，只有大小，没有方向，但有正负，且正负也可表示大小。2、重力势能总是相对所选取的参考平面而言的，因此具有 性。3、因为两个位置的高度是相对的，所以物体在这两个位置的重力势能也是相对的，但两个位置的高度差是一定的，因此物体在这两个位置的重力势能之差也是一定的，所以重力势能变化量具有 性。【例题3】优化探究p.62例1解：【达标演练】完成课本p.66练习与评价