导学案7-4重力势能(1课时)班别:姓名学号青春寄语:学习需要坚持与勤奋,面对困难和困惑,我们应该勇敢前行。【核心素养】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.【预习案】阅读课本P63—P66,完成下列内容:一、重力势能:1.物体由于被举高而具有,它的质量越(大、小),所处的高度越高、低),重力势能越大。2.重力做正功时,重力势能;重力做负功时,重力势能,3.重力势能的大小:EP=此式表明:物体的重力势能等于它所受与所处的乘积.4.重力势能是标量,在国际单位制中单位为,5.重力势能的相对性(1)参考平面:重力势能为的水平面叫参考平面.(2)重力势能的相对性:选择不同的参考面,同一物体在同一位置的重力势能,但重力势能的差值与参考平面的选取6.重力势能的系统性:重力势能是与所组成的系统共有的,而不是地球上的物体单独具有的【探究案】探究一:重力做的功与重力势能变化的关系如图所示,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h的位置B,在这个过程中思考并讨论以下问题:-6-/6
(1)根据功的公式求出甲、乙两种情况下重力做的功;(2)求出丙中重力做的功;总结:重力做功只与运动物体的和的位置有关,而与运动物体所经过路径,功的大小等于重力跟起点高度的乘积mgh1与重力跟终点高度的乘积mgh2两者之差。例1、(单选)物体沿不同的路径从A运动到B,如图所示,则( )A.沿路径ACB重力做的功大些B.沿路径ADB重力做的功大些C.沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多D.以上说法都不对探究二:重力势能的相对性和系统性如图所示,桌面距地面高为H,一物体质量为m,放在距桌面h处,思考并讨论以下问题:(1)若以地面为零势能参考平面,物体具有的重力势能是多少?以桌面为零势能参考平面,其值又是多少?(2)选取不同的零势能参考平面,物体具有的重力势能不同,这说明了什么?如何选择零势能参考平面呢?【训练案】1、下列说法中正确的是()A、重力势能恒大于零-6-/6
B、重力做功的多少与参考平面的选取有关C、放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零D、相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力势能的问题2、【多选】关于重力势能的理解,下列说法正确的是()A、重力势能是一个定值B、当重力对物体做正功时,物体的重力势能减少C、放在地面上的物体,它的重力势能一定等于0D、重力势能是物体和地球共有的,而不是物体单独具有的3、【多选】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4、沿高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一个物体到顶端,下列说法中正确的()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做的功一样多312Ah5、如图所示,某物块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6、井深8m,井上支架高为2m,在支架上用一根3m长的绳子系住一个重100N的物体,则物体的重力势能是(以地面为参考平面)()A、100JB、700JC、-100JD、无法确定7、物体在运动过程中,克服重力做功50J,则()A、重力做功为50JB、物体的重力势能一定增加50JC、物体的重力势能一定减小50JD、物体的重力势能一定是50J-6-/6
8、将一个质量为10kg的物体从地面搬到离地面3m高的A处,再搬到离地面7m高的B处若取过A处的水平面为参考面,那么物体在地面时的重力势能是_____J,在A处的重力势能是____J,在B处的重力势能是______J,从地面搬到B处,重力势能增加了____J.(取g=10m/s2)(2)质量为m的物体,以初速v0竖直上抛至返回抛出点过程中,重力对物体做功为J.9、在排球比赛中,某运动员用400N的力把质量为270g的排球从2.8m的高度扣向对方的场地内.在球被扣到落地的过程中,重力对排球所做的功是多少?排球的重力势能变化了多少?(g取10m/s2)课堂总结:参考答案:【训练案】1、下列说法中正确的是(D)A、重力势能恒大于零B、重力做功的多少与参考平面的选取有关C、放在地面上的物体,它的重力势能一定等于零D、相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但并不影响研究有关重力势能的问题2、【多选】关于重力势能的理解,下列说法正确的是(BD)A、重力势能是一个定值B、当重力对物体做正功时,物体的重力势能减少C、放在地面上的物体,它的重力势能一定等于0D、重力势能是物体和地球共有的,而不是物体单独具有的-6-/6
3、【多选】以下说法中,正确的是:(CD)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4、沿高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上拉同一个物体到顶端,下列说法中正确的(D)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做的功一样多312Ah5、如图所示,某物块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(D)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6、井深8m,井上支架高为2m,在支架上用一根3m长的绳子系住一个重100N的物体,则物体的重力势能是(以地面为参考平面)(C)A、100JB、700JC、-100JD、无法确定7、物体在运动过程中,克服重力做功50J,则(B)A、重力做功为50JB、物体的重力势能一定增加50JC、物体的重力势能一定减小50JD、物体的重力势能一定是50J8、将一个质量为10kg的物体从地面搬到离地面3m高的A处,再搬到离地面7m高的B处若取过A处的水平面为参考面,那么物体在地面时的重力势能是____-300_____J,在A处的重力势能是____0___J,在B处的重力势能是_____400____J,从地面搬到B处,重力势能增加了____700___J.(取g=10m/s2)-6-/6
(2)质量为m的物体,以初速v0竖直上抛至返回抛出点过程中,重力对物体做功为0J.9、在排球比赛中,某运动员用400N的力把质量为270g的排球从2.8m的高度扣向对方的场地内.在球被扣到落地的过程中,重力对排球所做的功是多少?排球的重力势能变化了多少?(g取10m/s2)【7.56J,重力势能减少了7.56J】-6-/6