§7.4 重力势能.doc

7.4 重力势能教学目标1认识重力做功与路径无关的特点。2理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。3知道重力做功与重力势能变化的关系。重难点分析重点：重力做功的特点和重力势能的性质特征难点：重力做功与重力势能变化的关系 教学过程一重力做的功1当物体的高度发生变化时，重力要做功：物体下降时重力做正功；物体被举高时重力做负功。甲乙丙甲图：乙图：丙图： ） 2重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关，功的大小等于物重跟起点高度的乘积与物重跟终点高度的乘积两者之差。二重力势能1定义：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。2大小：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，即3单位：J 4重力势能是标量理解：（1）任意性：参考平面（零势能面）的选取是任意的，可视研究问题的方便而定，通常选取地面为参考平面。（2）相对性：重力势能的大小和零势能面的选取有关。重力势能的正、负表示比零势能高、低。若0，表明物体处在参考平面的上方；若=0，表明物体处在参考平面上；若0，表明物体处在参考平面的下方。（3）系统性：重力势能是地球和物体组成的系统共有的，而不是物体单独具有的。（4）绝对性：重力势能的变化与参考平面的选取无关，是绝对的。*甲乙 甲图： 乙图： 练1下列关于重力势能的说法正确的是（ AB ）A重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的B重力势能的大小是相对的C重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零 三重力做功与重力势能变化的关系 重力势能的变化只与重力做功有关，两者数值上相等，。1当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，即0，重力势能减少的数量等于重力做的功。2当物体由低处运动到高处时，重力做负功（物体克服重力做功），重力势能增加，即0，重力势能增加的数量等于物体克服重力所做的功。例1质量为的小球，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面的高度为，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是（ D ）A，减少B，增加C，增加D，减少例2如图所示，一台起重机将质量kg的构件从静止开始以m/s2的加速度匀加速地竖直吊起，经过s的时间（取10m/s2），求：（1）拉力做的功和拉力的平均功率；（2）重力做的功；（3）重力势能的变化。解析：（1）由牛顿第二定律得，解得：NmJ，W。（2）J，即克服重力做功J。（3）J，即重力势能增加了J。练2关于重力做功和重力势能，以下说法正确的是（ D ）A重力做功中的是物体距参考平面的高度B重力势能中的是物体下降的高度C重力做功，其值与参考平面的选取有关D重力势能的值，跟物体下降的高度无关练3如图所示，质量为的小球从高度为处的光滑斜面上的点滚下，经过水平面后，再滚上另一粗糙斜面，当它到达高度为的点时，速度为零，在这个过程中，重力势能的变化为（ B ）ABCD0练4物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（ AD ）A重力对物体做功-50JB只有在物体竖直向上运动时，物体的重力势能才增加50JC只有在物体向上作加速运动时，物体的重力势能才增加50JD无论物体是作直线运动还是曲线运动，物体的重力势能都增加50J练5如图所示，质量kg的小球，从桌面以上高m的点下落到地面的点，桌面高m，取10m/s2。（1）在表格的空白处按要求填入数据。（2）如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否应该改变？所选择的参考平面小球在点的重力