重力势能导学.doc

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．
【重点】重力势能的概念，重力势能的变化和重力做功的关系
【难点】重力势能的系统性、相对性，正负的含义

【自主导学】
1、物体由于 而具有的能量叫做重力势能，表达式EP= 。重力势能是 量，有正负之分。重力势能具有相对性，与参考面选择有关，式中的h是指物体重心到 的高度。通常选择 作为参考面，也可以选物体系中的最低点为重力势能零点，这样可以避免出现负势能问题。
2、重力做功的特点是 。重力做正功，物体的重力势能 ，重力做负功（也称物体克服重力做正功）时，物体的重力势能 。用公式表示可写成 。
3、重力势能与 有关，而重力是 相互作用力，因而重力势能是物体和地球组成的系统共有的。

【新课教学】
探究一、重力的功

结论：____________________________________________________________________

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例题1．沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端，以下说法正确的是………………( )
A．沿坡度小、长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、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多
D．上述几种情况重力做功同样多

拓展训练1：如图所示，质量为m的小球从高为h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h/3处的D点时，此过程中重力做的功是多少？

小结：________________________________________________________________________

探究二、重力势能
1、影响重力势能的因素：______________________________________________________

2、重力势能表达式：__________________________________________________________

3、重力势能与重力做功的关系
当物体由高处向低处运动时，重力做 功，物体重力势能 ，也就是WG>0，Ep1>Ep2；
当物体从低处运送到高处时，重力做 功(或者说 )，重力势能 ，也就是WG<0，Epl<Ep2．

例2、起重机将质量为m的物体沿竖直方向提升h高度，物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？

拓展训练2、质量是50kg的人沿着长150 m、倾角为30°的坡路走上土丘，重力对他所做的功是多少?他克服重力所做的功是多少?他的重力势能增加了多少?(g取10m／s2)

探究三、重力势能的相对性
1、在参考平面上方的物体的高度是 ______值，重力势能也是 ___值
2、在参考平面下方的物体的高度是 ______值，重力势能也是 _____值
3、势能是标量，+、—表示____________

例3、一质量为1kg的物体，位于离地面高1.5m处，比天花板低2.5m.以地面为零势能位置时，物体的重力势能等于__ J；以天花板为零势能位置时，物体的重力势能等于____J(g取10m／s2)

拓展训练3：如图，桌面距离地面0.8m，一小物体质量为2kg，放在距离桌面0.4m的支架上。
(1)以地面为零势能位置，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中，重力势能减少多少？
（2）以桌面为零势能位置，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中，重力势能减少多少？

探究四、势能是系统所共有的

理解：_______________________________________________________________________________

【当堂反馈】
1.下列说法中正确的是……………( )
A、地面上的物体重力势能一定为零
B、质量大的物体重力势能一定大
C、不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大
D、离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零

2.关于重力势能的理解，下列说法正确的是
A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定
B.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大
C.一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，重力势能变小了
D.重力势能的减小量等于重力对物体做的功

3．以下叙述中正确的是：
A．重力对物体做正功，物体的重力势能增加；
B．物体克服重力做正功，物体的重力势能越少；
C．重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零；
D．物体没克服重力做功，物体的重力势能不一定为零。

4. 如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处的重力势能 （ ）
A、mgh B、mgH
C、mg（H+h） D、mg（H-h）

5.物体在运动过程中，克服重力做功50J，则( )
A.重力做功为50J<, /SPAN> B.物体的重力势能一定增加50J
C.物体的重力势能一定减小50J D. 物体的重力势能一定是50J

6. 井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体 ，若以地面为参考平面，则物体的重力势能有 ；若以井底面为参考平面，则物体的重力势能是 。[来源:学科网]

课后探究
在水平地面上平铺着n块相同的砖，每块砖的质量都为m，厚度为d。若将这n块砖一块一块地叠放起来，至少需要做多少功？

自我总结：____________________________________________________________________