重力势能导学案— 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.doc

中学“驾驭式自主课堂”导学案 年级 高一年级 科目 物理 主备人 李春江 使用班级 学生姓名 同组教师初审 （签字有效） 备课组长终审 （签字有效） 编号 WL003 复印 份课题名称： 第八章 机械能守恒定律 第二节 重力势能 一、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。4理解弹性势能的概念及其物理意义。5知道弹性势能具有相对性。二、重点、难点、易错点： 1、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。2、难点： 重力做功与路径无关，重力势能的概念，重力势能的变化和重力做功的关系。三、自学指导与检测：自学指导学习任务及检测阅读课本第79-80页的“重力做的功”，完成表中的 导学探究，并完成表中的空格。（5分钟）填完后齐读导学探究如图所示，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：(1)求出图甲情形中重力做的功；(2)求出图乙情形中重力做的功；(3)求出图丙情形中重力做的功；(4)重力做功有什么特点？一、重力做的功1.重力所做的功WG ，h指初位置与末位置的高度差.2.重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的 有关，而跟物体 无关。阅读课本第80-81页，完成表中的空格，并认真看其中内容。（5分钟）二、重力势能1.重力势能.(1)表达式：Ep .(2)单位： ；符号： .2.重力做功与重力势能之间的关系：WG .(1)当物体由高处运动到低处时，重力做 功，重力势能 ；即WG0，Ep1Ep2.(2)当物体由低处运动到高处时，重力做 功，重力势能 ；即WG0，Ep1Ep2.3.重力势能的系统性重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的三、重力势能的相对性1.参考平面：物体的重力势能总是相对于 来说的，这个 叫作参考平面，在参考平面上物体的重力势能取为 .2.重力势能的相对性：Epmgh中的h是物体重心相对参考平面的高度.选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的，但重力势能的差值相同.3.物体在参考平面上方，重力势能为 值；物体在参考平面下方，重力势能为 值.阅读课本第82页，完成表中的空格，并认真看其中内容。（5分钟）四、弹性势能1.定义：发生 形变的物体的各部分之间，由于有 的相互作用而具有的势能，叫弹性势能.2.影响弹性势能的因素(1)弹性势能跟形变大小有关：同一弹簧，形变大小 ，弹簧的弹性势能就越大.(2)弹性势能跟劲度系数有关：不同的弹簧发生同样大小的形变，劲度系数 ，弹性势能越大.3.势能也叫 能，与相互作用的物体的 有关.重力势能是由 决定的，弹性势能是由发生 的物体各部分的相对位置决定的.认真读、看右表中内容。（3分钟）1.对弹性势能的理解(1)弹性势能的产生原因(2)(弹簧)弹性势能的影响因素2.弹力做功与弹性势能变化的关系(1)关系：弹力做正功时，弹性势能减少，弹力做负功时，弹性势能增加，并且弹力做多少功，弹性势能就减少多少.(2)表达式：W弹EpEp1Ep2.3.注意：(1)弹力做功和重力做功一样，也和路径无关，弹性势能的变化只与弹力做功有关.(2)一般地来说，弹簧为原长时弹性势能为零，所以弹簧伸长时和弹簧压缩时弹性势能都增加，且伸长量和压缩量相同时，弹性势能相同.认真完成右表中例题。（15分钟）例1.如图所示，桌面距地面的高度为0.8 m，一物体(可看成质点)质量为2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上，则：(g取9.8 m/s2)(1)以地面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能的减少量；(2)以桌面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能的减少量；(3)比较以上计算结果，说明什么问题？例2.如图所示，物体与弹簧相连，物体在O点时弹簧处于原长，把物体向右拉到A处静止释放，物体会由A向A运动，A、A关于O点对称，则：(1)物体由A向O运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？(2)物体由O向A运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？(3)在A、A处弹性势能有什么关系？五、诊断巩固：A层1.判断下列说法的正误.(1)重力做功一定与路径无关，只与初、末位置的高度差有关.()(2)重力势能Ep12 J，Ep23 J，则Ep1与Ep2方向相反.()(3)重力做功WG20 J时，物体的重力势能减小20 J.()(4)同一弹簧长度不同时，弹性势能一定不同.()(5)弹性势能与弹簧的形变量和劲度系数有关.()2.质量为m的物体(可视为质点)从地面上方H高处由静止释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，重力加速度为g，在此过程中，重力对物体做功为_，重力势能_(填“减少”或“增加”)了_.3.如图9所示，一位小朋友在同一高度分别沿两种滑梯滑到水平地面上，此过程中()A.沿滑梯1重力做功最大 B.沿滑梯2重力做功最大C.沿滑梯1和2重力做功相等 D.条件不足不能判断4.关于重力势能，下列说法正确的是()A.重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的 B.处在同一高度的物体，具有的重力势能相同C.重力势能是标量，不可能有负值 D.浮在海面上的小船的重力势能一定为零B层1.质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，重力加速度为g，如图10所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别为()A.mgh，减少mg(Hh) B.mgh，增加mg(Hh) C.mgh，减少mg(Hh) D.mgh，增加mg(Hh)2.(弹性势能的理解)关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是()A.当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B.当弹簧变短时，它的弹性势能一定减小C.若选弹簧自然长度时的弹性势能为0，则其他长度的弹性势能均为正值D.若选弹簧自然长度时的弹性势能为0，则伸长时弹性势能为正值，压缩时弹性势能为负值C层1.(多选)如图6所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中()A.重力做正功，弹力不做功B.重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加C.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功D.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功2.如图9甲所示，一滑块沿光滑的水平面向左运动，与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短，然后反向弹回，弹簧始终处在弹性限度内，图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像，则弹簧的压缩量由8 cm变为4 cm时，弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为()A.3.6 J、3.6 J B.3.6 J、3.6 J C.1.8 J、1.8 J D.1.8 J、1.8 J六、堂请、日清记录： 堂清日清今日之事今日毕 日积月累成大器5