重力势能学案

1、7.4 重力势能【教学目标】1理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算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【重点难点】重点：1重力势能的概念；2重力做功跟重力势能改变的关系。难点：1重力势能的相对性；2重力势能的系统性。【课时安排】1课时【教学过程】一、导入新课同学们见过工地上的打桩机吗？桩锤高高举起后再让它自己落下，就能使桩按照设计方位准确地贯入地层。为什么桩锤举高后会有这么大的能量呢？它到底蕴含的是什么能？我们这节课就来探讨这些问题。二、讲授新课图1图2图3重力做功的特点：设一个质量为m的物体，分别经历下图中的三个过程，从高度为h1的位置

2、运动至高度为h2的位置，分别求出三种情况中重力对小球做的功。1重力做功(1)物体的高度发生变化时，重力要做功。物体被举高时，重力做负功；物体下降时，重力做正功。(2)重力做功的特点：物体运动时重力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。(3)表达式：WG=mgh=mg(h1-h2),其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。2.重力势能高处有一块巨大的石头摇摇欲坠，如图所示，站在它的下面你可能会感到胆怯。这是因为被举高的物体具有势能，当它下落时重力做功，可能对你造成伤害。(1)定义：物体由于被举高而具有的能叫作重力势能。(2)表达式:Ep=mgh系统性：重力势能是物体和地

3、球这一系统所共有的，单独一个物体谈不上具有势能。即：如果没有地球，物体谈不上有重力势能。平时说物体具有多少重力势能，是一种习惯上的简称。相对性：重力势能是相对的，重力势能的大小与参考平面的选取有关，一般选择地面为重力势能零点。物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫作参考平面。矢标性：重力势能是标量，没有方向但是有正、负，正负表示大小。(3)单位：焦耳(J)，与功的单位相同。 3重力做功与重力势能变化的关系定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减少；重力对物体做负功，重力势能就增大定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量。即WG(Ep2Ep1)Ep.【课堂练习】1沿着高

4、度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端。下列说法正确的是( )A沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多B沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多C沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多D不管沿怎样的斜面运动,物体克服重力做功相同2甲、乙两个物体的位置如图所示，质量关系为:m甲Ep2 BEp1Ep2CEp1=Ep2 D无法判断3选择不同的水平面作参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能的改变量( )A都具有不同的数值 B前者具有相同的数值，后者具有不同的数值C都具有相同的数值 D前者具有不同的数值，后者具有相同的数值4将质量为100

5、 kg的物体从地面提升到10 m高处，在这个过程中，下列说法正确的是(取g=10 m/s2)( )A重力做正功，重力势能增加1.0104 J B重力做正功，重力势能减少1.0104 JC重力做负功，重力势能增加1.0104 J D重力做负功，重力势能减少1.0104 J 5关于对重力势能的理解，下列说法正确的是（ ）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放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0 D一个物体的重力势能从3 J变化到5 J，重力势能变大了E. 重力势能是物体和地球共有的，不是物体独有的6下列说法正确的是（ ）A物体走的路

6、径越长，重力做功越多B物体位置升高，其重力势能一定变大C重力做正功，重力势能增加，重力做负功，重力势能减少，D重力势能的改变量与零势能点选取有关7在高处的某一点将两个质量相同的小球以相同的速率v0分别竖直上抛和竖直下抛，下列结论正确的是（不计空气阻力）( ) A从抛出到刚着地，重力对两球做的功相等 B从抛出到刚着地，重力对两球做的都是正功 C从抛出到刚着地，重力对两球做功的平均功率相同 D两球刚着地时，重力的瞬时功率相等8如图所示，质量为m的小球从高度为h的斜面上的A点滚下，经水平面BC后再滚上另一斜面，当它到达处的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为()A B. Cmgh D09如图所示,桌面距地面0.8 m，一物体质量为2 kg，放在距桌面0.4 m的支架上，取g=10 m/s2。(1)以地面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面的过程中，重力势能减少了多少?(2)以桌面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌