鲁科版高一物理必修2_《势能的改变》导学案.pdf

势能的改变势能的改变学海导航学海导航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，会用重力势能的定义式进行计算。3.理解重力做功与重力势能的变化的关系。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系统所共有。学习探究学习探究自主学习一、重力做功的特点：重力做功与_ 无关，只取决于_。二、重力势能（1）重力势能是指_，表达式_。（2）重力势能的相对性：重力势能与_的选取有关。但重力势能的改变与此_。（3）重力势能的系统性：属于_和_组成的系统。（4）重力势能的改变与重力做功的关系：表达式_。重力做正功时，重力势能_；重力做负功，重力势能_。新知探究一、重力做功的特点1.不同情况下重力所做的功与物体下落高度的关系。2.由上述分析我们能得到什么结论？用表达式的形式如何描述?二、重力势能1.重力势能是依据什么引进来的？与哪些因素有关？2.什么是重力势能？公式是什么？3.重力做功与重力势能之间有何关系？三、重力势能的相对性与系统性1 1/5 51.为什么说重力势能具有相对性？2.什么是参考平面？参考平面的选取是唯一的吗？3.选择不同的参考面，对哪些物理量有影响？有何影响？对哪些物理量没有影响？4.为何说势能是系统所共有的？例题精析【例题】质量为 3 的物体放在高 4m 的平台上，取平台为零势能面，求：(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少？(2)物体相对于地面的重力势能是多少？(3)物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？(4)若取地面为零势能面，物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？（g取 10m/s2）解析：【训练】水平地面上有一张高 1m 的桌子，现以桌面为零势能参考面，从桌面以上 2m 处，让一质量为 2kg 的物体自由下落，一直落到地面，求：（1）物体到达地面过程中重力势能的变化。（2）若以地面为零势能面，物体在上述过程中重力势能的变化。（g取 10m/s2）自我测评自我测评1.关于重力势能，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2 2/5 5C.一个物体的重力势能从-5J 变化到-3J，重力势能变小了D.离地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零2.当重力做正功时，以下判断正确的是（）A.重力势能一定增大B.重力势能一定减小C.物体一定是竖直下降D.物体一定是竖直上升3.以初速度v0竖直上抛一质量为m的物体，若不计空气阻力，且取抛出点为零势能面，则物体可达到的最大重力势能是（）122mvA B.mv00222C.2mv0 D.3mv04.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是（）A.阻力对系统始终做负功B.系统受到的合外力始终向下C.重力做功是系统的重力势能增加D.任意相等的时间内重力做的功相等5.一空心铁球和空心木球质量相等，球壁厚度相同，当它们放在同一水平面上时（）A.铁球重力势能大于木球重力势能B.铁球重力势能等于木球重力势能C.铁球重力势能小于木球重力势能D.上述情况都有可能6.如图 7-13 所示，质量为m=10kg 的物体在竖直向上并通过动滑轮的轻质光滑细绳的拉力F的作用下匀速提升 4m，F对物体做的功为_J，物体增加的重力势能为_J。（g取 10m/s2）7.如图 7-14 所示，有一连通器，左右两管的横截面积均为S，内盛密度为的液体，开始时两管内的液面高度差为h，若打开底部中央的阀门h3 3/5 5K图 714图 713K，液体开始流动，最终两端液面相平，在这一过程中，液体的重力势能变化了多少？拓展提高拓展提高思维升华重力势能是标量，但有正负，其正负表示物体在参考平面的上方还是下方。重力势能的变化具有绝对性，即与参考面的选择无关，只与重力做功的多少有关。综合实践与创新8.有一挂在墙上的长画，上下长为 1.8m，下端画轴重 1N，画重 0.8N（画面质量均匀），现将长画向上卷起来，长画重力势能增加了_J，人克服重力做功为_J。9.如图 7-15 所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面画连着一个直立的轻质弹簧，弹簧的劲度系数为k。现用手拉住弹簧上端，使弹簧上端缓慢提高度h，此时物体已经离开地面，求物体重力势能的增加量。km图 715F4 4/5 5参考答案自主学习一、重力做功的特点：路径物体所在的始末未知的高度差二、重力势能（1）物体所受重力与物体所处高度的乘积 mgh（2）零势能面无关（3）物体地球（4）WG=Ep1-Ep2=-Ep减少增加新知探究略例题精析例题解析：（1）0（2）120J（3）减小 120J 120J（4）减小 120J120J自我测评121.D 2.B 3.A 4.A 5.C 6.400 400 7.减少了gh s4综合实践与创新mg)8.2.52 2.52 9.mg(hk5 5/5 5