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时间:2020-08-02
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1、集美中学高一物理学案班级_____姓名_____座号_____五、重力势能思考导学1.如果重力的功与路径有关,即对应于同样的起点和终点,重力对同一物体所做的功,随物体运动路径的不同而不同,我们还能把mgh做物体的重力势能吗?为什么?2.人说:“一个物体在某一位置的重力势能可以有许多不同的数值.”这种说法对吗?3.质量相同的铝立方体和铅立方体,放在同一水平桌面上时,哪个重力势能较大?为什么?4.重力势能的变化由什么力做的功来量度?自学引导1.重力势能:物体由于受到____而具有的跟物体和地球的____
2、有关的能量,叫做重力势能.表达式:Ep=___.单位:___,符号:____.重力势能是__(标、矢)量.选不同的参考平面,物体重力势能的数值是不同的.2.重力做正功时,重力势能___,____的重力势能等于____;克服重力做功(重力做负功)时,重力势能_____,______的重力势能等于_______重力所做的功只跟初位置和末位置的_____有关,跟物体运动的路径____.3.弹性势能:物体由于弹性形变而具有的与它的——有关的势能,叫弹性势能.物体的弹性形变量越大,弹性势能越_______.疑
3、难辨析1.重力势能的相对性重力势能是相对于某一参考平面而言的,其数值是相对的.某一物体在同一位置,当选取不同的参考平面时,重力势能的数值是不同的.研究重力势能,首先应选定参考平面.参考平面的选取以研究问题方便为原则,一般取地面为参考平面.在参考平面上的物体,其高度,h=O,重力势能Ep=O;参考平面上方的物体,高度h>0,重力势能Ep>O;参考平面下方的物体,高度,hO,EpA>O;在地
4、面上的B点时,h=O,EpB=O;在井中的C点时,h5、到位置Ⅱ的过程中重力势能的变化量为△Ep=Ep2-Ep1=mgh2-mgh1=mg(h2-h1).若选位置I为参考平面,则物体在位置I的重力势能为Ep1=O,在位置Ⅱ的重力势能为Ep2′=mg(h2-h1),由位置I到位置Ⅱ的过程中重力势能的变化量为△Ep′=Ep2′-EP1′=mg(h2-h1).显然,△Ep′=△Ep=mg(h2-h1),重力势能的变化量只与(h2-h1)有关,与参考平面的选取无关.3.重力做功与重力势能变化的关系物体从高处向低处运动,重力对物体做正功,物体的重力势能减少;重力做6、多少功,物体的重力势能就减少多少.物体从低处向高处运动,重力对物体做负功(物体克服重力做功),物体的重力势能增加,物体克服重力做多少功,物体的重力势能就增加多少.重力做功和重力势能的关系可表示为WG=Ep1一Ep2.重力做功的过程,是重力势能和其他形式的能量相互转化的过程,在这一过程中,重力做的功量度了重力势能的变化.例l.甲、乙两个物体距地面的高度分别为h1和h2(h1>h2),它们对地面的重力势能分别为Ep1和Ep2,则()A.Epl>Ep2B.Epl=Ep2C.Epl<Ep2。D.无法确定D例7、2.沿高度相同、长度和粗糙程度均不同的斜面把同一物体从底端拉到顶端,比较重力势能的变化,正确的是:A.沿长度大的粗糙斜面拉,重力势能增加最多B.沿长度小的粗糙斜面拉,重力势能增加一定最少C.无论长度如何,斜面越粗糙,重力势能增加越多D.几种情况下,重力势能增加一样多D例3.如图7—5—3所示,在水平地面上平铺”块砖,每块砖的质量为m厚度为h,如将砖一块一块地叠放起来,至少需要做多少功?例4.如图7—5—4所示,一个质量为M的物体,放在水平地面上,物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧,现用手8、拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离.在这一过程中,P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H,则物体重力势能增加量为:2重力势能
5、到位置Ⅱ的过程中重力势能的变化量为△Ep=Ep2-Ep1=mgh2-mgh1=mg(h2-h1).若选位置I为参考平面,则物体在位置I的重力势能为Ep1=O,在位置Ⅱ的重力势能为Ep2′=mg(h2-h1),由位置I到位置Ⅱ的过程中重力势能的变化量为△Ep′=Ep2′-EP1′=mg(h2-h1).显然,△Ep′=△Ep=mg(h2-h1),重力势能的变化量只与(h2-h1)有关,与参考平面的选取无关.3.重力做功与重力势能变化的关系物体从高处向低处运动,重力对物体做正功,物体的重力势能减少;重力做
6、多少功,物体的重力势能就减少多少.物体从低处向高处运动,重力对物体做负功(物体克服重力做功),物体的重力势能增加,物体克服重力做多少功,物体的重力势能就增加多少.重力做功和重力势能的关系可表示为WG=Ep1一Ep2.重力做功的过程,是重力势能和其他形式的能量相互转化的过程,在这一过程中,重力做的功量度了重力势能的变化.例l.甲、乙两个物体距地面的高度分别为h1和h2(h1>h2),它们对地面的重力势能分别为Ep1和Ep2,则()A.Epl>Ep2B.Epl=Ep2C.Epl<Ep2。D.无法确定D例
7、2.沿高度相同、长度和粗糙程度均不同的斜面把同一物体从底端拉到顶端,比较重力势能的变化,正确的是:A.沿长度大的粗糙斜面拉,重力势能增加最多B.沿长度小的粗糙斜面拉,重力势能增加一定最少C.无论长度如何,斜面越粗糙,重力势能增加越多D.几种情况下,重力势能增加一样多D例3.如图7—5—3所示,在水平地面上平铺”块砖,每块砖的质量为m厚度为h,如将砖一块一块地叠放起来,至少需要做多少功?例4.如图7—5—4所示,一个质量为M的物体,放在水平地面上,物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧,现用手
8、拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离.在这一过程中,P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H,则物体重力势能增加量为:2重力势能
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