4.3 势能(练习+学案)—2020-2021学年教科版高中物理必修二

文档属性

名称 4.3 势能(练习+学案)—2020-2021学年教科版高中物理必修二
格式 zip
文件大小 80.4KB
资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2021-03-21 14:52:31

文档简介

4.3
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式进行计算.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.4.知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的.5.理解弹性势能的概念.
教学重点:理解重力做功与重力势能变化的关系
教学难点:理解重力势能的概念,知道重力势能具有相对性,会用重力势能的表达式进行计算.
【自主学习】
一、重力势能
1.定义:物体由于
而具有的能量叫做重力势能.
2.重力做的功
(1)特点:重力对物体做的功跟
无关,仅由物体的

的高度决定.
(2)表达式:WG=
.
3.重力势能的表达式:Ep=
.
物体的重力势能等于物体受到的重力和它的
的乘积.
4.重力势能的相对性
重力势能总是相对选定的
而言的.
物体在参考平面上方时,重力势能为
值,在参考平面下方时,重力势能为
值.
弹性势能
1.弹性势能:物体由于发生
而具有的能量.物体的
越大,弹性势能越大.
2.势能:重力势能和弹性势能都属于势能.
3.势能的系统性
(1)重力势能是
与受重力作用的物体组成的系统所共有的.
(2)弹性势能是
与受弹力作用的物体组成的系统所共有的.
【交流讨论】重力势能和弹性势能都有正负吗?
【成果展示】展示学生交流讨论成果
【教师执导】教师引导、点拨、辨析、梳理,阐释内涵与外延等(略)
【学以致用】
考点一 重力做功的特点
【例1】物体沿不同的路径从A运动到B,如图所示,则(  )
A.沿路径ACB重力做的功大些
B.沿路径ADB重力做的功大些
C.沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多
D.以上说法都不对
【变式1】在高处的某一点将两个重力相同的小球以相同速率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,重力对两球所做的功相等
B.从抛出到刚着地,重力分别对两球做的功都是正功
C.从抛出到刚着地,重力对两球的平均功率相等
D.两球刚着地时,重力的瞬时功率相等
考点二 对重力势能的理解
【例2】 关于重力势能,以下说法中正确的是(  )
A.某个物体处于某个位置,重力势能的大小是唯一确定的
B.只要重力做功,重力势能一定变化
C.物体做匀速直线运动时,重力势能一定不变
D.重力势能为零的物体,不可能对别的物体做功
【变式1】关于重力势能,以下说法中正确的是
(  )
A.某个物体处于某个位置,重力势能的大小是唯一确定的
B.重力势能为0的物体,不可能对别的物体做功
C.物体做匀速直线运动时,重力势能一定不变
D.只要重力做功,重力势能一定变化
考点三 重力做功与重力势能变化的关系
【例3】质量为m的物体从离湖面H高处由静止释放,落在距湖面为h的湖底,如图所示,在此过程中(  )
A.重力对物体做功为mgH
B.重力对物体做功为mg(H+h)
C.物体的重力势能减少了mg(H+h)
D.物体的重力势能增加了mg(H+h)
【变式1】质量为m的物体,由静止开始下落,由于空气阻力作用,下落的加速度为g,在物体下落h的过程中,下列说法正确的是(  )
A.物体重力做的功为mgh
B.物体所受阻力做功为
C.物体重力势能减少了mgh
D.物体所受阻力做功为-
考点四 弹力做功与弹性势能变化的关系
【例4】如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是(  )
弹簧对物体做正功,弹簧的弹性势能逐渐减小
B.弹簧对物体做负功,弹簧的弹性势能逐渐增加
C.弹簧先对物体做正功,后对物体做负功,弹簧的弹性势能先减少再增加
D.弹簧先对物体做负功,后对物体做正功,弹簧的弹性势能先增加再减少
【变式1】一物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图所示,在A点,物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回.下列说法中正确的是
(  )
A.物体从A下降到B的过程中,动能不断变小,重力势能不断增大
B.物体从B上升到A的过程中,动能不断变小,重力势能不断增大
C.物体从A下降到B以及从B上升到A的过程中,速率都是先增大,后减小;从A到B重力势能减小,从B到A重力势能增加
D.物体在B点时所受合力最大,弹性势能最大
参考答案
【自主学习】
一、重力势能
1.位于高处
2.(1)路径,质量、始、末.
(2)WG=mgh1-mgh2.
3.:Ep=mgh.
高度.
4.参考平面.正,负.
弹性势能
1.弹性形变、形变.
3.(1)地球.(2)弹性装置.
【例1】C
【变式1】ABD
【例2】B
【变式1】D
【例3】BC
【变式1】ACD
【例4】C
【变式1】CD4.3


班级:
姓名:
1、关于重力势能的说法,正确的是(

A.重力势能只由地球上的物体决定
B.重力势能不能有负值
C.在某高度质量一定的物体,重力势能是一定的
D.重力势能是相对的,只有参考平面选定后,重力势能才确定
2.火箭发射卫星时从地面加速升空,在这个过程中下列说法中正确的是
A.重力做正功,重力势能增大
B.重力做负功,重力势能减小
C.合力做正功,动能增大
D.合力做负功,动能减小
3.把一桶20L的纯净水从一楼搬到四楼,水的重力势能约增加了
A.20J
B.200J
C.2×103J
D.2×106J
4.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,当它到达高的D点时,速度为0。在这个过程中,重力做功为(  )
A.
B.
C.mgh
D.0
5.(多选)下列关于物体的重力势能的说法中正确的是(  )
A.物体的重力势能值随选择的参考平面的不同而不同
B.物体的重力势能实际上是物体和地球组成的系统所共有的
C.重力对物体做正功,则物体的重力势能增加
D.物体位于参考平面以下时,物体的重力势能为负值
6.当重力对物体做正功时,物体的(  )
A.重力势能一定增加,动能一定减少
B.重力势能一定减少,动能一定增加
C.重力势能不一定减少,动能一定增加
D.重力势能一定减少,动能不一定增加
7.如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设以桌面处为参考平面,则小球落到地面前瞬间的重力势能为(  )
A.mgh
B.mgH
C.mg(h+H)
D.-mgh
8.质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是(  )
A.mgh 减少mg(H-h)
B.mgh 增加mg(H+h)
C.-mgh 增加mg(H-h)
D.-mgh 减少mg(H+h)
9.一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h.关于此过程,下列说法中不正确的是(  )
A.提升过程中手对物体做功m(a+g)h
B.提升过程中合外力对物体做功mah
C.提升过程中物体的重力势能增加m(a+g)h
D.提升过程中物体克服重力做功mgh
10.(多选)关于弹性势能,下列说法中正确的是(  )
A.任何发生弹性形变的物体,都具有弹性势能
B.任何具有弹性势能的物体,一定发生了弹性形变
C.物体只要发生形变,就一定具有弹性势能
D.弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关
11.(多选)如图所示,一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,在此过程中以下说法正确的是(  )
A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B.物体向墙壁运动相同的位移,弹力做的功不相等
C.弹簧的弹力做正功,弹性势能减小
D.弹簧的弹力做负功,弹性势能增加
13.如图所示,有一条长为L、质量为m的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,以斜面最高点为重力势能的零点,求:
(1)开始时和链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能各是多大?
(2)此过程中重力势能减少了多少?
参考答案
D 2.C
3.C
4.B
5.ABD
6.D
7.D
8.D
9.C
10.AB
11.BD
13【解析】(1)开始时,左边一半链条重力势能为
Ep1=-g·sin
θ,
右边一半的重力势能为Ep2=-g·,
左右两部分总的重力势能为
Ep=Ep1+Ep2=-mgL(1+sin
θ),
最后链条从右侧刚好全部滑出时,重力势能
Ep′=-mgL.
(2)重力势能减少了ΔEp减=Ep-Ep′=mgL(3-sin
θ).