高中物理 2.2 势能的改变学案2 鲁科版必修2

《高中物理 2.2 势能的改变学案2 鲁科版必修2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、势能的改变学案【学习目标】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.【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。【知识要点】1．物体运动时，重力对它做的功只跟它的________和________有关，而跟物体运动的_______无关。物体被举高时，重力做_______；物体下降时，重力做________。2．物体的重力势能等于它所受的________与所处________的乘积。即Ep=_________，单位是________

2、。3．重力势能具有__________（填“相对性”“绝对性”），它是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫做_______。重力势能属于________和_______所组成的这个系统所共有的。【问题探究】1．重力做功的特点(1)重力做功与路径无关，只与物体的始末位置的高度差和重力大小有关。(2)重力做功的大小WG=mg·h，h为始末位置的高度差。(3)重力做正功，物体重力势能减少；重力做负功，物体重力势能增加。例1沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法中正确的是()A.沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做的功

3、多B.沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少D.上述几种情况重力做功同样多解析：重力做功的特点是，重力做功与物体运动的具体路径无关，只与初末位置物体的高度差有关，不论是光滑路径或粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末位置的高度差相同，重力做功就相同。因此，不论坡度大小、长度大小及粗糙程度如何，只要高度差相同，克服重力做的功就一样多，故选D。例2一质量为5kg的小球从5m高处下落,碰撞地面后弹起,每次弹起的高度比下落高度低1m,求:小球从下落到停在地面的过程中重力一共做了多少功?(

4、g=9.8m/s2)解析：小球下落高度为5m，重力做功与路径无关。2．重力势能的理解(1)重力势能具有系统性：由物体和地球的相对位置所决定的能叫重力势能，它是物体和地球共有的。(2)重力势能具有相对性：重力势能Ep=mgh式中h是物体到参考平面的高度，参考平面的选取会影响重力势能的值，在参考平面内，物体的重力势能为零；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。(3)重力势能变化具有绝对性：尽管重力势能的大小与参考平面的选择有关，但重力势能的变化量都与参考平面的选择无关，这体现了它的不变性（绝对性）。(4)重力势能

5、是标量,但有正负，且正负能反映和比较重力势能的大小。例3如图所示，劲度系数为K1的轻质弹簧两端分别与质量m1、m2的物体1、2拴接，劲度系数为K2的轻质弹簧上端与物体2拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态。现施力将物体1缓慢竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面。在此过程中，物体2的重力势能增加了，物体1的重力势能增加了。解析先取弹簧K2为研究对象，从受大小为(m1g+m2g)的压力到恢复自然长度，弹力的变化量△F=(m1+m2)g。由胡克定律可知弹簧K2的伸长量。则物体2增加的重力势能再取弹簧K1为研究对象，从受大小为m1g

6、的压力到受大小为m2g的拉力，弹力变化量为。由胡克定律可知在此过程中弹簧K1的伸长量为，则物体1增加的重力势能解析过程中要注意，物体2增加的重力势能取决于弹簧K2的伸长量x2，物体1增加的重力势能取决于弹簧组的伸长量x=x1+x2。3．重力做功和重力势能改变的关系(1)重力势能的改变量只与重力做功有关，跟物体做什么运动以及是否同时还有其他作用力（如牵引力，阻力等）的存在无关。(2)重力对物体做多少正功,物体的重力势能就减小多少；重力对物体做多少负功,物体的重力势能就增加多少.即:WG=EP1－EP2=－(EP2－EP1)，或WG=－△EP。(2)

7、重力势能的变化量与零重力势能面的选取无关.例4质量为100g的球从1.8m的高处落到水平面上,又弹回到1.25m的高度.在整个过程中重力对物体做的功是多少?球的重力势能改变了多少?解析:重力做功与路径无关.整个过程中重力做功WGWG=Gh=mg(h2-h1)=0.1×9.8×(1.8-1.25)=0.54J重力对物体做正功,球重力势能的减少量为0.54J。同步练习:1．关于重力势能的说法正确的是：()　　A重力势能只由重物决定B重力势能不能有负值　　C重力势能的大小是相对的D物体在两位置上重力势能之差是绝对的。2．重力做功与重力势能变化的关系正确

8、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．关