1.4 势能的改变-重力势能 学案-高中物理鲁科版（2019）必修第二册

第4节《势能的改变——重力势能》班级：姓名：【学习目标】1、重力势能的概念，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2、通过讨论体会物体的能量转化思想在物理问题中的应用3、勇于交流，具有坚持真理勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。【课前自主预习】1．重力的功(1)特点：跟物体运动的无关，仅由物体的和两个位置的高度决定。(2)表达式：WG＝，其中h1、h2分别表示物体的始、末位置的高度。2．重力势能性质：①重力势能是（标或矢）量，只有大小，没有方向。②重力势能有正负之分。重力势能的正负反映了物体相对于参考平面的位置关系。3．重力做功与重力势能变化的关系(1)表达式：WG＝(2)两种情况：①当物体从高处运动到低处时，重力做，重力势能，即WG>0，Ep1>Ep2。②当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即WG<0，Ep1<Ep2。重力做负功也叫做。4.弹性势能．物体由于发生而具有的能量。物体的形变越大，弹性势能。5．弹力做功与弹性势能变化的关系:如图所示，O为弹簧的原长处。(1)弹力做负功时：如物体由O向A运动(压缩)或者由O向A′运动(伸长)时，增大，其他形式能转化为。(2)弹力做正功时：如物体由A向O运动，或者由A′向O运动时，弹 性势能，转化为其他形式的能。(3)弹力所做的功在量度上与弹性势能的变化。【课堂探究】探究一：重力势能的理解例1：关于重力势能的几种理解，正确的是()A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零C.在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等D.相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响研究有关重力势能针对训练1：关于重力势能，下列说法中正确的是()A．重力势能的大小只由物体本身决定B．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C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．重力势能是物体和地球所共有的探究二：重力势能的计算；重力做功与重力势能变化的关系例1：如图所示，桌面距地面的高度为0.8m，一物体质量为2kg，放在桌面上方0.4m处的支架上。以桌面为参考平面，计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少量是多少？重力做功是多少？(2)以地面为参考平面，计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少量是多少？重力做功是多少？(3)比较以上计算结果，说明（g＝10m/s2）

例2：如右图所示，质量为m的物体经三条不同的路径，从高度是h1的位置\o"欢迎登陆全品高考网"运动到高度是h2的位置。重力各做多少的功？（1和2用牛顿运动定律计算）（1）物体从A到B做自由落体运动BDBDCA（3）物体沿光滑曲线陡坡滑到C总结：重力做功有什么特点呢？针对训练1、某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是()A.从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程重力做的功C.从A到B重力做功mg(H＋h)D.从A到B重力做功mgH针对训练2、如图所示，质量为m的小球从曲面左侧上的A点滚下，经过最低点后滚到曲面右侧上的B点。已知A点距最低点的高度为h1，B点距最低点的高度为h2。求小球从A点滚到B点的过程中，重力做了多少功？小球的重力势能变化了多少？

【课后达标训练】1、如图所示，甲、乙两名学生的质量都是m，当他们分别以图示的路径登上高h的阶梯顶端A时，他们的重力做功情况是()A．甲的重力做功多B．乙的重力做功多 C．甲、乙的重力做功一样多D．无法判断2、升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升h高度时，物体增加的重力势能为()A．mgh B．mgh＋mahC．mah D．mgh－mah3、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()4、物体在某一运动过程中，重力对它做了40J的负功，下列说法中正确的是()A.物体的高度一定升高了B.物体的重力势能一定减少了40JC.物体重力势能的改变量不一定等于40JD.物体克服重力做了40J的功5、中国女子跳水运动员陈若琳在10m跳台跳水中，当她到达最高位置时，重心离跳台的高度约为2m；当她