重力势能高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

人教版高一物理必修第二册第二学期第八章8.2重力势能第八章机械能守恒定律8.2重力势能核心素养目标1、物理观念：理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。2、科学思维：理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。3、科学探究：经历重力势能概念的建立过程，了解“势”的含义，理解重力势能的定义及表达式，会用表达式进行计算。4、科学态度与责任：了解实际生活中的重力做功现象，通过对比形成严肃认真的科学态度。教学目标教学重点：1.认识重力做功与物体运动路径无关的特点.2.理解重力势能及重力做功与重力势能变化的关系.教学难点：知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的.理解弹性势能的概念，知道影响弹性势能大小的相关因素.新课引入

雪

崩

雪

崩

当山坡积雪内部的内聚力抗拒不了它所受到的重力拉引时，便向下滑动，引起大量雪体崩塌的自然现象叫雪崩。

重力做功当物体的高度发生变化时，重力做功势能发生变化：物体下降时重力做正功，势能减小物体举起时重力做负功，势能增大同学们观察甲、乙两图，小球从A到B(B'）的过程甲：一个质量为m的物体,从与地面高度为h1的位置A，竖直向下运动到高度为h2的位置B，这个过程中重力做的功是W=mgΔh=mgh1-mgh2

乙：质量为m的物体仍然从上向下运动，高度由h1降为h2，但这次不是沿竖直方向，而是沿着一个斜面向下运动到B'。物体沿斜面运动的距离是l，在这一过程中重力做的功是W=mglcosθ=mgΔh=mgh1-mgh2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，与物体运动的路径无关。只要起点和终点的位置不变，无论物体沿什么路径运动，重力所做的功都相同。Ep=mgh（h具有相对性)物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。2.定义式：焦耳(J)标量，有正负之分，正负表示相对大小。3.单位：定义：4.量性：负值：位于参考平面以下，Ep＜0正值：位于参考平面以上，Ep＞0重力势能Ep1J=1kg·m·s-2·m=1N·m重力势能的改变和重力做功之间有怎样的关系呢？1、由高处向低处运动时：重力做正功，重力势能的减少量等于重力所做的功WG＞０，EP1＞EP2重力势能减小2、由低处向高处运动时：重力做负功，重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功WG＜０，EP1＜EP2重力势能增大WG＝EP1－EP2=-△Ep重力势能的相对性物体的重力势能总是相对于某一水平面来说，这个水平面叫做参考平面又叫做零势能面。在这个水平面上，物体的重力势能取为零。通常选择地面为参考平面。关于重力势能说法正确的是A.在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零。B.在不同高度的物体，它们具有的重力势能可能相同。C.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的。D.零势能参考平面确定后，如果物体的重力势能发生变化，则重力一定对它做了功。BCD下列说法正确的是()A.重力做功的多少与运动的路径有关B.重力势能的变化与参考平面的选取无关C.弹簧的长度越长，弹簧的弹性势能越大D.两长度相同的弹簧，劲度系数大的弹簧的弹性势能大B如图所示，一装置固定在水平地面上，AB是半径为R的1/4光滑圆轨道，上端A离地面的高度为H.一个质量为m的小球从A点处由静止滑下，落到地面上C点若以轨道下端B所在的水平面为参考平面，关于小球的重力势能，下列说法正确的是

A.在A点为mgRB.在B点为mgRC.在C点为mgHD.在C点的-mg(H-R）AD

(1)弹簧形变量。(2)弹簧的劲度系数。物体因发生弹性形变而具有势能称为弹性势能。2.影响因素：1.定义：3.弹簧弹性势能表达式：弹性势能EpEP＝kx2/2如图甲所示,足够长固定光滑30°斜面上,用平行于斜面的轻弹簧拉着质量m=1kg的物体沿斜面向上运动。已知物体在t=1s到t=3s这段时间的v-t图像如图乙所示,弹簧的劲度系数k=200N/m（g=10m/s2）。则在该段时间内()A.物体的加速度大小为2m/s2B.弹簧的伸长量为3cmC.弹簧的弹力做功为30JD.物体的重力势能增加36JB课堂小结一、重力做的功

表达式：二、重力势能表达式：单位;1J=1kg·m·s-2·m=1N·m重力势能的相对性:参考平面(零势能面）三、弹性势能课堂检测1.(多选)下列关于重力势能的说法中正确的是(

)A.放在地面上的物体的重力势能为零B.一个在轨道上运动的物体,在它的重力势能为零的时刻,一定运动到轨道的最低点C.质量小的物体可能比质量大的物体具有的重力势能大D.同一物体在不同高度上的重力势能一定不同C、D课堂检测2.一根长L=2m,重力G=200N的均匀木杆放在水平地面上,现将它的一端从地面抬高1m,另一端仍搁在地面上,则物体重力势能的变化量为(

)A.50J

B.100J

C.200J

D.400J【解析】选B。由几何关系可知木杆的重心上升的高度为:h=m=0.5m;物体所受重力做功:WG=-mgh=-200×0.5J=-100J;故物体重力势能的变化量为:ΔEp=-WG=100J;故选B。课堂检测3.把的情境改为如图所示,质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下经过水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达的D点时,速度为零,在这个过程中,重力做功为 (

)

A.

B.

C.mgh

D.0B课堂检测4.下列关于重力势能的说法正确的是 (

)A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大C.一个物体的重力势能从-5J变化到-3J,重力势能增加了D.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零D课堂检测5.塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=8m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？

若物体加速或减速下降呢？重力势能减少了10000J

课堂小结1.重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的竖直高度差有关2.地球上的物体具有的与它高度有关的能量。3.