物理必修二学案(7.4 重力势能)

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1、7.4《重力势能》导学案【学习目标】知道重力势能的概念,重力做功的特点,重力做功与重力势能的变化关系,重力势能的相对性【重点难点】重力势能:重力势能的计算、重力势能变化与重力做功的关系、重力势能的相对性【学法指导】[来源:学+科+网]认真阅读教材,体会重力势能的物理意义,体会重力做功和重力势能变化的关系。【知识链接】[来源:Z

2、xx

3、k.Com]1.功的物理意义:功是能量转化的_____.2.功的定义式__________________;力对物体所做的功,等于_______、________、____________________这三者的乘积。【学习过程】一、

4、重力势能概念的建立1.同学们计算课本p10图4-14-24-3三种情况下重力做功的大小关系2总结重力做功的特点:3思考重力势能可能与那些因素有关?4物体由于而具有的能量叫做重力势能,表达EP=重力势能是量,有正负之分二、重力做功与重力势能的变化关系1.一起重机使货物匀速上升,加速上升,减速上升相同的高度重力做功与重力势能的变化关系2.一起重机使货物匀速下降,加速下降,减速下降相同的高度重力做功与重力势能的变化关系总结:物体向上运动,重力做()重力势能()重力做了多少功,重力势能就()物体向下运动,重力做()重力势能()重力做了多少功,重力势能就()重力做功和重力势

5、能的关系可写为三、重力势能的相对性1.重力势能是状态量还是过程量?2.重力势能的相对性[来源:Z#xx#k.Com]3.选择不同的参考系重力势能的大小不同,那么重力势能的变化量与参考系的选择有关吗?重力势能属于地球和物体组成的系统【训练测试】1.关于重力势能的说法,正确的有(  )A.重力势能只能由重物决定B.重力势能不能为负值C.重力势能是相对的D.重力对物体做正功,物体的重力势能增大2.甲、乙两个物体的位置如图所示,质量关系m甲EP2B.EP1

6、P2C.EP1=EP2D.无法判断3.竖直上抛一个小球,从抛出到落回原抛出点的过程中,它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图象(如图所示)中正确的是(不计空气阻力,以竖直向下为正方向,图中曲线为抛物线,抛出点为零势能点)(  )[来源:Z*xx*k.Com]4.关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是(  )A.物体克服重力做的功等于重力势能的增加B.在同一高度,将物体以初速度v0向不同方向抛出,从抛出到落地的过程中,重力所做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力

7、做的功等于克服重力的功与物体重力势能之和5.如图所示,小球质量为m,大小不计,右边圆轨道半径为R,小球从h=3R处沿斜面滑下后,又沿圆轨道滑到最高点P处,在这一过程中,重力对小球所做的功为________,小球重力势能减少了________.z6.金茂大厦是上海的标志性建筑之一,它主体建筑地上88层,地下3层,高420.5m,是目前国内第一、世界第三高楼(如图所示).距地面341m的第88层为国内迄今最高的观光层,环顾四周,极目眺望,上海新貌尽收在眼底.站在88层上质量为60kg的游客,在下列情况中,他的重力势能各是多少?(g取10m/s2)(1)以地面为零势面;

8、(2)以第88层为零势面;(3)以420.5m的楼顶为零势面,若他乘电梯从地面上升到88层,他克服重力做多少功?【参考答案】1.答案:C2.答案:A解析:取桌面为零势能面,则EP1=0,物体乙在桌面以下,EP2<0,故EP1>EP2,故A正确.3.答案:ABC4.答案:AB解析:根据WG=Ep1-Ep2知,物体克服重力做的功等于重力势能增加,A正确.根据重力做功的特点知,从同一高度抛出物体到落地的过程中,重力做功相等,因而重力势能的减少量也相等,B正确.重力势能的数值依赖于参考面的选取,重力势能为零的物体,完全可以对别的物体做功,C错误.用手托住物体匀速上升时,手

9、的支持力等于物体的重力,手的支持力做的功等于物体克服重力的功,也等于物体重力势能的增加量,D错误.5.答案:mgR mgR6.答案:(1)2.046×105J (2)0 (3)2.046×105J解析:(1)以地面为参考面h=341m所以EP=mgh=60×10×341J=2.046×105J[来源:学*科*网](2)以88层为零势面h=0 所以EP=0(3)游客从地面到88层,重力做的功为WG=-mgΔh=-60×10×341J=-2.046×105J所以他克服重力做功2.046×105J.【学习反思】重力势能属于地球和物体组成的系统,而我们经常说某某物体的重力

10、势能是多大

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