江苏省涟水县第一中学人教版高中物理必修二学案：7.4 重力势能（无答案）
文档属性
| 名称 | 江苏省涟水县第一中学人教版高中物理必修二学案：7.4 重力势能（无答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 81.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2016-08-29 15:03:24 | ||
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文档简介
4、重力势能
【学习目标】
1．认识重力做功与路径无关的特点．理解重力势能的概念．
2．理解重力做功与重力势能变化的关系．
3．知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球系统所共有的．
【知识要点】
学习任务1：重力做的功
情景：
1、用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。
2、用大小不同的两个铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。
问题：
情景1中，哪次铁球落在沙子中的深度大？
情景2中，哪个铁球落在沙子中的深度大？
结论：
重力势能跟物体的
和
都有关系，且物体的
越大，
越大，重力势能就越大。
设问：
怎样定量地表示重力势能呢
问题：
把一个质量为ｍ的物体竖直向上抛出，在它上升和下落的过程中，重力分别做什么功
重力势能如何变化
[思考：
重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系
探究：
重力做功的特点。
推导：
图7.4-1与图7.4-2中物体重力做功的表达式？
结论：
物体运动时，重力对它做的功只跟它的
（
）和（
）
的位置有关，而跟物体运动的
（
）无关。
学习任务2：重力势能
分析：
根据可以确定，重力做的功等于的变化，把称作物体的重力势能。
物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积。
单位：焦耳（J）
1J=1kg m/s2 m=1N m
重力做的功等于初、末位置的重力势能之差
交流探讨：
当物体由高处运动到低处时，重力做什么功？重力势能如何变化？
当物体由低处运动到高处时，重力做什么功？重力势能如何变化？
小结：
重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。物体克服重力做功(重力做负功)时，重力势能增加，增加的重力势能等
于物体克服重力所做的功。
学习任务3：重力势能的相对性
情景：
质量为m=0.5kg的小球，从桌面以上高h1=1.2m的A点下落到地面的B点，桌面高h2=0.8m
问题1：
在表格的空白处按要求填入数据。
所选择的参考平面
小球在A点的重力势能
小球在B点的重力势能
整个下落过程中小球重力势能的变化
桌面
地面
问题2：如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否应该改变？
问题3：同一个物体的重力势能，为什么会有不同的答案呢
把所选高度的起点处的平面叫参考平面
小结：
①参考平面的选取是任意的。任意物体在参考平面的重力势能为零；在参考平面上方的物体重力势能为正值；在参考平面下方的物体重力势能为负值；
②选取不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的。
③通常选地面为参考平面。
【课堂探究】
例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，无法求出此过程中重力做的功
B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功
C．从A到B重力做功mg(H＋h)
D．从A到B重力做功mgH
例2．利用超导材料和科学技术可以实现磁悬浮．若磁悬浮列车的质量为20
t，因磁场间的相互作用而浮起的高度为100
mm，则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是(g取10
m/s2)(
)
A．20
J
B．200
J
C．2.0×104
J
D．2.0×107J
例3
、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是（
）
A.当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少。
B.物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加。
C.地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值。
D.重力做功的多少与参考平面的选取无关。
例4、关于重力势能的理解，下列说法正确的是（
）
A.重力势能是一个定值
B.当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少
C.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0
D.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的
例5、一个实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是（选地面为参考平面）（
）
A.铁球的重力势能大于木球的重力势能
B.铁球的重力势能等于木球的重力势能
C.铁球的重力势能小于木球的重力势能
D.上述三种情况都有可能
【巩固提升】
1、下列说法正确的是
（
）
A.重力做正功，重力势能增加
B.重力做负功，重力势能增加
C.物体走的路径越长，重力做功越多
D.重力势能的改变量与零势能点选取有关
2、用绳子吊起质量为m的物体，使它以加速度a匀加速升高h，在此过程中，物体增加的重力势能为
（
）
A.mgh
B.mgh+mah
C.m（g-a）h
D.mah
3、一只100
g的球从1.8
m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25
m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是
（
）
A.重力做功为1.8
J
B.重力做了0.55
J的负功
C.物体的重力势能一定减少0.55
J
D.物体的重力势能一定增加1.25
J
4、如图所示，有一段长1.8
m，质量为2.4
kg的链条，放在高1.0
m的水平桌面上，有吊在桌面边缘，以地面为零势能参考平面，计算链条的重力势能。（g取9.8
m/s2）
5、如图所示，桌面距地面0.8m，一个可看成质点的小物体质量为2kg，放在距桌面0.4m的支架上。（g取9.8m/s2）
（1）以地面为零势能位置，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，重力势能减少多少？
（2）以桌面为零势能位置，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，重力势能减少多少？
【学习目标】
1．认识重力做功与路径无关的特点．理解重力势能的概念．
2．理解重力做功与重力势能变化的关系．
3．知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球系统所共有的．
【知识要点】
学习任务1：重力做的功
情景：
1、用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。
2、用大小不同的两个铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度。
问题：
情景1中，哪次铁球落在沙子中的深度大？
情景2中，哪个铁球落在沙子中的深度大？
结论：
重力势能跟物体的
和
都有关系，且物体的
越大，
越大，重力势能就越大。
设问：
怎样定量地表示重力势能呢
问题：
把一个质量为ｍ的物体竖直向上抛出，在它上升和下落的过程中，重力分别做什么功
重力势能如何变化
[思考：
重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系
探究：
重力做功的特点。
推导：
图7.4-1与图7.4-2中物体重力做功的表达式？
结论：
物体运动时，重力对它做的功只跟它的
（
）和（
）
的位置有关，而跟物体运动的
（
）无关。
学习任务2：重力势能
分析：
根据可以确定，重力做的功等于的变化，把称作物体的重力势能。
物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积。
单位：焦耳（J）
1J=1kg m/s2 m=1N m
重力做的功等于初、末位置的重力势能之差
交流探讨：
当物体由高处运动到低处时，重力做什么功？重力势能如何变化？
当物体由低处运动到高处时，重力做什么功？重力势能如何变化？
小结：
重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功。物体克服重力做功(重力做负功)时，重力势能增加，增加的重力势能等
于物体克服重力所做的功。
学习任务3：重力势能的相对性
情景：
质量为m=0.5kg的小球，从桌面以上高h1=1.2m的A点下落到地面的B点，桌面高h2=0.8m
问题1：
在表格的空白处按要求填入数据。
所选择的参考平面
小球在A点的重力势能
小球在B点的重力势能
整个下落过程中小球重力势能的变化
桌面
地面
问题2：如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否应该改变？
问题3：同一个物体的重力势能，为什么会有不同的答案呢
把所选高度的起点处的平面叫参考平面
小结：
①参考平面的选取是任意的。任意物体在参考平面的重力势能为零；在参考平面上方的物体重力势能为正值；在参考平面下方的物体重力势能为负值；
②选取不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的。
③通常选地面为参考平面。
【课堂探究】
例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，无法求出此过程中重力做的功
B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功
C．从A到B重力做功mg(H＋h)
D．从A到B重力做功mgH
例2．利用超导材料和科学技术可以实现磁悬浮．若磁悬浮列车的质量为20
t，因磁场间的相互作用而浮起的高度为100
mm，则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是(g取10
m/s2)(
)
A．20
J
B．200
J
C．2.0×104
J
D．2.0×107J
例3
、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是（
）
A.当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少。
B.物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加。
C.地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值。
D.重力做功的多少与参考平面的选取无关。
例4、关于重力势能的理解，下列说法正确的是（
）
A.重力势能是一个定值
B.当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少
C.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0
D.重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的
例5、一个实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是（选地面为参考平面）（
）
A.铁球的重力势能大于木球的重力势能
B.铁球的重力势能等于木球的重力势能
C.铁球的重力势能小于木球的重力势能
D.上述三种情况都有可能
【巩固提升】
1、下列说法正确的是
（
）
A.重力做正功，重力势能增加
B.重力做负功，重力势能增加
C.物体走的路径越长，重力做功越多
D.重力势能的改变量与零势能点选取有关
2、用绳子吊起质量为m的物体，使它以加速度a匀加速升高h，在此过程中，物体增加的重力势能为
（
）
A.mgh
B.mgh+mah
C.m（g-a）h
D.mah
3、一只100
g的球从1.8
m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25
m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是
（
）
A.重力做功为1.8
J
B.重力做了0.55
J的负功
C.物体的重力势能一定减少0.55
J
D.物体的重力势能一定增加1.25
J
4、如图所示，有一段长1.8
m，质量为2.4
kg的链条，放在高1.0
m的水平桌面上，有吊在桌面边缘，以地面为零势能参考平面，计算链条的重力势能。（g取9.8
m/s2）
5、如图所示，桌面距地面0.8m，一个可看成质点的小物体质量为2kg，放在距桌面0.4m的支架上。（g取9.8m/s2）
（1）以地面为零势能位置，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，重力势能减少多少？
（2）以桌面为零势能位置，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，重力势能减少多少？