－鲁科版必修22.2 势能的改变 学案.doc

22 势能的改变 学案【学习目标】1理解重力势能的概念，能用重力势能的表达式计算重力势能，知道重力势能具有相对性、重力势能的变化具有绝对性。2理解重力做功与重力势能的关系，并能用这一结论解决一些简单的实际问题，知道重力做功与运动路径无关。3理解重力功是物体重力势能变化的量度。4知道弹性势能的初步概念。【学习重点】重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。【知识要点】（一）重力势能定义：地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量，我们把这种能量叫做重力势能。用ep表示。ep=mgh标矢性：标量单位：焦耳（j）相对性：ep与参考平面（零势能面）的选择有关系统性：重力势能为地球与物体所共有的，重力势能具有系统性。为了叙述方便，可以说成是某一物体的重力势能。（二）重力做功与重力势能的改变重力做功是重力势能变化的量度物体下落，重力做正功，重力势能减少，物体上升，重力做负功，重力势能增加。（三）重力做功和物体运动路径的关系重力做功只与物体始末位置的高度差有关，与路径无关。(四) 、弹性势能1定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。2弹性势能的大小同弹性形变的大小有关。弹性形变越大，弹性势能也越大。、势能由相互作用的物体的相对位置决定的能量。重力势能：由地球和物体间相对位置决定。弹性势能：由发生形变的各部分的相对位置决定。【典型例题】例1 沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法中正确的是()a.沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做的功多b.沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多c.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少d.上述几种情况重力做功同样多解析：重力做功的特点是，重力做功与物体运动的具体路径无关，只与初末位置物体的高度差有关，不论是光滑路径或粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末位置的高度差相同，重力做功就相同。因此，不论坡度大小、长度大小及粗糙程度如何，只要高度差相同，克服重力做的功就一样多，故选d。例2 一质量为5kg的小球从5m高处下落, 碰撞地面后弹起, 每次弹起的高度比下落高度低1m, 求小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功? (g=9.8m/s2)解析：小球下落高度为5m ，重力做功与路径无关。例4 质量为100g的球从1.8m的高处落到水平面上,又弹回到1.25m的高度.在整个过程中重力对物体做的功是多少?球的重力势能改变了多少?解析重力做功与路径无关.整个过程中重力做功wgwg=gh=mg(h2-h1)=0.19.8(1.8-1.25)=0.54j重力对物体做正功,球重力势能的减少量为0.54j。【达标训练】1关于重力势能的说法正确的是：( )a 重力势能只由重物决定 b 重力势能不能有负值 c 重力势能的大小是相对的 d 物体在两位置上重力势能之差是绝对的。 2重力做功与重力势能变化的关系正确的是( )a重力做功不为零，重力势能一定变化 b重力做正功，重力势能增加c重力做正功，重力势能减少 d克服重力做功，重力势能增加 3关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是( )a当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少；b物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加；c地球上每一个物体的重力势能都有一个确定值；d重力做功的多少与参考平面的选取无关。4一根长l2 m，重力g200 n的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端从地面抬高0.5 m，另一端仍搁在地面上，则物体重力势能的变化量为(g10 m/s2)( )a400 jb200 jc100 jd50 j5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.空中某点，将三个相同小球以相同的速率v水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出到落地，下列说法正确的是( ) a.重力做功相同b.重力的平均功率相同c.竖直下抛的小球的重力平均功率最大d.落地时重力的瞬时功率相同7如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量m1、m2的物体1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物体2拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态。现施力将物体1缓慢竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面。在此过程中，物体2的重力势能增加了 ，物体1的重力势能增加了 。答案：1.cd 2.acd 3.abd 4d 5d 6.ac 7. 解析 先取弹簧k2为研究对象，从受大小为(m1g+m2g)的压力到恢复自然长度，弹力的变化量f=(m1+m2)g。由胡克定律可知弹簧k2的伸长量。则物体2增加的重力势能再取弹簧k1为研究对象，从受大小为m1g的压力到受大小为m2g的拉力，弹力变化量为。由胡克定律可知在此