《人教版必修二 7.4 重力势能 导学案（无答案）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版必修二 7.4 重力势能 导学案（无答案）（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第7.4重力势能导学案编写人:刘华审核人：高一物理组 编写时间：2019/5班级： 组名： 姓名： 【学习目标】1、认识重力做功与路径无关的特点。2、理解重力势能的概念，知道重力势能的相对性和系统性。3、理解重力做功与重力势能变化的关系。【知识链接】1、 图1是美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为3050米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米/秒，爆炸力相当于2019万千克TNT炸药，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容
2、纳200多万观众。图1 图2 图32、图2反映的是2019年9月21日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少100人失踪。3、图3是三峡水电站图片，是利用水的重力势能来发电的。这些重力势能正在造福人类。【学习过程】知识点一：与重力势能相关的因素 问题1、若天花板上分别挂一钢球和兵乓球，你在下面有什么不同感受？同一钢球从不同高度处落下效果有什么不同？问题2、结合上面的情景和“知识链接”部分的介绍，想一想：物体的重力势能与哪些因素有关？结论：物体的重力势能可能跟物体的 有关。问题3、分析下列情景中重力势能的变化及重力做功情况。（1）一物体在做自由落体运动的过程中，物体所处的高度
3、 ，重力势能 ，重力做 功。（2）一物体竖直向上抛出，在上升过程中，物体的高度 ，重力势能 ，重力做 功。通过物体下落或上升过程分析，可以发现：物体的高度发生变化，重力要做正功或物体克服重力做功，同时重力势能也会随高度变化而变化，所以我们研究重力势能可以从 的角度入手，通过研究 来探究重力势能的概念。知识点二：重力做的功问题4、设一个质量为m的物体，从高度是h1的位置运动到高度是h2的位置，试求解下列三种情况下重力做的功。图4 图5 图6（1）如图4所示，物体竖直向下运动，这个过程中重力的功WG= （用h表示）；还可以表示为WG= （用h1、h2表示）。（2）如图5所示，物体沿着倾斜的直线向下
4、运动，这个过程中重力的功WG= （用h表示）；还可以表示为WG= （用h1、h2表示）。（3）如图6所示，物体沿着曲线向下运动。我们把整个路径分成许多很短的间隔，由于每一段都很小，因而都可以近似地看做一段倾斜的直线。这个过程中重力的功WG= （用h表示）；还可以表示为WG= （用h1、h2表示）。问题5、重力做功的特点是什么？【例题1】沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面，从低端向上拉同一个物体到顶端，下列说法正确的是（ ）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沿坡度长，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D以上几种情况下克服重力所
5、做的功一样多问题6、从上面的情景中可以看出，重力做的功可以表示成WG=mgh1-mgh2的形式。其中mgh1和mgh2中包含有我们猜想的重力势能的相关因素，并且mgh1与mgh2只差又和重力做功相关。你能否猜测重力势能的表达式吗？知识点三：重力势能问题7、明白重力势能的定义、表达式和单位。（1）定义： ；（2）表达式： ；（3）单位： 。问题8、重力势能表达式中的“h”与重力做功的表达式中的“h”含义一样吗？问题9、重力势能的变化与重力的功有什么关系？（1）重力势能的变化与重力做功的关系式： 。（2）物体向下运动，重力做正功，重力势能 ；重力做的功 重力势能减少量。（3）物体向上运动，重力做负
6、功，重力势能 ；克服重力做的功 重力势能增加量。问题10、如果重力做的功与路径有关，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叫做物体的重力势能吗？为什么？【例题2】以下说法是否正确？如果正确，说出一种可能的实际情况；如果错误，说明错误的原因。A.物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J。B.物体受拉力作用向上匀速运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J。C.物体运动，重力做的功是-1J，但物体重力势能的增加量不是1J。D.没有摩擦时物体由A沿直线运动到B，克服重力做的功是1J，有摩擦时物体由A沿
7、曲线运动到B，克服重力做的功大于1J。知识点四：重力势能的相对性问题11、什么叫参考平面，物体在参考平面上的重力势能是多大？问题12、物体位置一定时，它的重力势能一定是确定的吗？问题13、对参考面的选取有什么要求？问题14、喜欢脑筋急转弯吗？那么“一个人从五楼的窗台上跳下来，为什么安然无恙？”还有，你喜欢听歌吗？有一首歌曲的歌词“山上有棵小树，山下有棵大树，我不知道，我不知道哪棵更高”这句歌词可以怎么理解呢？问题15、对同一参考平面而言，-5J、0、5J的大小关系是怎样的？重力势能的正负的意义是什么？【例题3】如图质量m=2kg的小球，从离开桌面高h1=1.2m的A点下落到桌面下h2=0.8m
8、的地面B，按要求填入表格（g=10m/s2）参考平面小球在A点的重力势能小球在B点的重力势能整个过程小球重力做的功整个过程小球重力势能的变化桌面地面若将小球由B点提升到A点，完成下面的表格：参考平面小球在B点的重力势能小球在A点的重力势能整个过程小球重力做的功整个过程小球重力势能的变化桌面地面思考：如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否应该改变？知识点五：势能是系统所共有的问题16、为什么说重力势能是物体与地球共有的？【学习小结】 （温馨提示：结合学习目标进行小结）1、重力做功的特点及表达式；2、重力势能的表达式、重力势能的变化与重力做功的关系；3、重力势能的相对性和系统性。312Ah【当堂检
9、测】 （温馨提示：选择题可能有一个或多个选项正确）1、如图所示，某物体分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（ ）A. 沿轨道1滑下重力做功多 B. 沿轨道2滑下重力做功多C. 沿轨道3滑下重力做功多 D. 沿三条轨道滑下重力做的功一样多2、以下说法中，正确的是( )A重力势能大的物体，离地面高度大； B重力势能大的物体，所受重力一定大；C重力势能大的物体，质量不一定大； D重力势能大的物体，速度不一定大。3、关于重力势能，下列说法中正确的是（ ）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.物体与零势面的距离越大，它的重力势能也
10、越大C.一个物体的重力势能从5 J变化到3 J，重力势能变小了D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功4、用绳子吊起质量为m的物体，使它以加速度a匀加速升高h，在此过程中，物体增加的重力势能（ ）A.mgh B.mgh+mah C.m（g-a）h D.mah5、一只100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是（ ）A.重力做功为1.8 J B.重力做了0.55 J的负功C.物体的重力势能一定减少0.55 J D.物体的重力势能一定增加1.25 J6、如图所示，有一段长1.8m，质量为2.4 kg的链条，放在高1.0 m的水平桌面上，有1/3吊在桌面边缘，以地面为零势能参考平面，计算链条的重力势能。（g取9.8 m/s2）7、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？【课后反思】第 3 页
