高中物理《41 重力势能的变化与机械功》导学案 沪科版必修2

1、延长县中学学生自主学习导学案科 目物理课 题课型新授设计人李昌审查人卫尚昆审批人序号4-01学习 目标1、理解重力势能的概念；2、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、知道重力势能的相对性。学习重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。学习难点重力势能的系统性和相对性。学法指导通过阅读教材的同步练习完成任务一通过小组讨论完成任务二和任务三学 习 过 程任务一 预习导学质量为m的重锤从离地高度为h1处，自由下落至离地高度为h2处，（不计空气阻力）重力做的功为 。由此可知，物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量。1. 物体

2、运动时，重力对它做的功只跟它的_和_方向上的初末位置有关，而跟物体的运动状态_。重力做功的公式为 WG=_2. 物体由于被举高而具有_，我们把物理量_叫做物体的重力势能，常用EP表示，表达式EP=_，是_量。在国际单位制中单位为_，符号_。3. 重力势能具有相对性，选择不同的_物体的重力势能的数值是不同的，但重力势能的差值_。4. 重力势能是_所组成的系统所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。5. 物体发生形变时具有的势能叫做_。类比猜想弹性势能的表达式可能与哪几个物理量有关？任务二 合作探究地面桌面下落过程小球重力势能变化下落过程小球重力做功小球在B点重力势能小球在A点重力势能参考平面深入

3、思考：1. 重力势能的正负表示什么意义？与速度的正负，功的正负，温度的正负意义是否相同？2. 重力势能的改变量EP的正负表示什么意义？【课堂互动探究】知识点1 重力做功的特点【问题探究】为什么重力做功与路径无关呢？W=FS 中F应该是_力，S指_WG=Gh 中G也是_力，h指_知识点2 重力势能【问题探究】如何理解重力势能的相对性和重力势能变化的绝对性呢？EP=mgh中的h是相对于_的高度差，具有_性，在参考平面上的物体，其高度h_0，重力势能EP_0;在参考平面上方的物体，其高度h_0，重力势能EP_0;在参考平面下方的物体，其高度h_0，重力势能EP_0。而重力势能的变化量EP仅与所研究物

4、理过程的_位置与_位置的_有关，而与参考平面的选取_【讨论】：重力势能为零的物体是不是就没有重力势能？例1：一个质量为2Kg，半径为10cm的篮球，放在水平地面上，其重力势能是多大？【讨论】：重力势能为零的物体是不是就没有重力势能？例：如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上h1=0.4m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m请按要求填写下表(g=10m/s2)题后总结：选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值_；对一个确定的过程，WG和EP与参考面的选择_知识点3 弹性势能如果弹力做正功，弹性势能_，_的弹性势能_弹力对物体做的功如果弹力做负功，弹性势能_，_的弹性势能_物体_弹力做的功例

5、4.在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧速度减为零时 A物体的重力势能最大 B物体的动能最大 C弹簧的弹性势能最大 D弹簧的弹性势能最小任务三 当堂检测1.弹簧的弹力F=KX，试利用平均力推导出弹簧的弹性势能表达式EP=KX2/2（规定弹簧原长时弹性势能为零）3. 起重机以g/4的加速度，将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升h高度，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？（空气阻力不计）【基础训练】【研问】要求：明确物理模型，规范解题过程。任务四 课后检测1、下列关于重力势能的说法中，正确的是（ ）A.地面

6、上的物体的重力势能一定为零B.质量大的物体重力势能一定大C.高处物体重力势能一定大D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功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、如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球落在该处的重力势能 （ ）A.mgh B.-mgh C.mg（H+h） D.mg（H-h）4、用绳子吊起质量为M的物体，当物体以加速度a匀加速上升H的高度时，物体增加的重力势能为（ ）A.MgH B.MgH+Mga C.M(g-a) D.Mga5、物体m沿不同路径从A滑到B，如图所示，重力所做的功为（ ）A.沿路径I 重力做功大B.沿路径II 重力做功大 C.沿路径I 和 II重力做功