2019-2020年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第7课时 重力势能学案新人教版必修2

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1、2019-2020年高中物理第七章机械能守恒定律第7课时重力势能学案新人教版必修2【学习目标】1.认识重力做功与物体运动的路径无关的特点.2.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行有关计算.3.理解重力做功与重力势能变化的关系.4.知道重力势能具有相对性.5.知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的．【学习任务】一、重力做的功[问题设计]如图1所示，一个质量为m的物体，从高度为h1的位置A分别按下列三种方式运动到高度为h2的位置B，在这个过程中思考并讨论以下问题：图1(1)根据功的公式求出甲、乙两种情况下重力做的功．(2)求出丙中重力做的功．(3)重力做功

2、有什么特点？[要点提炼]1．重力做的功WG＝mg(h1－h2)，其中h1、h2分别是初、末位置的高度．物体由高处运动到低处时，重力做正功．物体由低处运动到高处时，重力做负功．2．重力做功的特点：物体运动时，重力对物体所做的功只与物体初、末位置的高度差有关，与物体运动的路径无关．二、重力势能[问题设计]1．为什么可以把mgh定义为物体的重力势能？2．如图2所示，质量为m的物体自高度为h2的A处下落至高度为h1的B处，求此过程中重力做的功和重力势能的变化量，并分析它们之间的关系．图2[要点提炼]1．重力势能Ep＝mgh，它是标量．2．重力做功与重力势能改变的关系(1)表

3、达式WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp(2)两种情况：三、重力势能的相对性和系统性[问题设计]如图3所示，桌面距地面高为H，一物体质量为m，放在距桌面h处，思考并讨论以下问题：图3(1)若以地面为零势能参考平面，物体具有的重力势能是多少？以桌面为零势能参考平面，其值又是多少？(2)选取不同的零势能参考平面，物体具有的重力势能不同，这说明了什么？如何选择零势能参考平面呢？[要点提炼]1．重力势能的相对性(1)重力势能具有相对性，即Ep与选取的参考平面(零势能面)有关．因此，在计算重力势能时，必须首先选取参考平面．(2)重力势能的变化是绝对的，它与参考平面的选取无关．(3)

4、正负的含义：在参考平面上方物体的重力势能是正值，表示物体在这一位置的重力势能比在参考平面上时大；在参考平面下方，物体的重力势能是负值，表示物体在这一位置的重力势能比在参考平面上时小．2．重力势能的系统性：重力势能是地球与物体所组成的系统共有的．一、对重力做功的理解与计算例1物体沿不同的路径从A运动到B，如图4所示，则()图4A．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

5、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5所示，在此过程中()图5A．重力对物体做功为mgHB．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)针对训练大型拱桥的拱高为h，弧长为L，如图6所示，质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是()图6A．由A到B的过程中，汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功B．汽车的重

6、力势能先减小后增加，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零C．汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做正功，后做负功，总功为零D．汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零【补充学习材料】1．(对重力做功的理解)沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的两个斜面，向上拉同一物体到顶端，下列说法中正确的是()A．沿坡度大的斜面上升克服重力做的功多B．沿坡度大、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．两种情况重力做功同样多2．(对重力势能的理解)下列关于物体的重力势能

7、的说法中正确的是()A．物体重力势能的数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．物体位于所选的参考平面以下时，物体的重力势能为负值3．(重力做功与重力势能变化的关系)关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是()A．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．地球上物体的重力势能是不变的D．重力做功的多少与重力势能的变化都与参考平面的选取无关【小实验班特供题组】题组一对重力做功的理解与计算1．利用超导材料和现代科技可以实现