人教版高中物理必修第一册3.1 重力与弹力 导学案

7.5重力势能【本课时学习目标（导）】1.知道重力做功与路径无关这一特点；2.建立从重力做功出发，探寻重力势能表达式的思想，并会利用表达式进行相关计算；3.理解重力做功和重力势能变化的关系；4.知道重力势能具有相对性、是物体和地球组成的系统共同拥有的。【自主思考（思）】1．重力势能（1）定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。（2）表达式：_Ep=mgh_。（3）矢标性：重力势能是标量，但有正负，其意义表示物体的重力势能比它在参考平面大还是小。（4）重力势能的特点：①系统性：重力势能是__物体与地球_所共有的。②相对性：重力势能的大小与参考平面的选取有关，但重力势能的变化与参考平面的选取无关。（5）重力做功与重力势能变化的关系：W=Ep1-Ep2。【小组合作学习（议、展、评）】一、重力做功是否与路径有关？（求下列三种情况下重力的功） _____________________________________________[总结]二、重力势能与哪些因素有关？从上面重力做功的结果，你能得出重力势能的数学表达式吗？三、重力做功和重力势能的变化有什么关系？（1）起重机吊着质量为m的物体沿着竖直方向向下运动h高度的过程中，物体重力做正功还是负功，做功多少？物体重力势能增加还是减小，增加多少，减小多少?（2）起重机吊着质量为m的物体沿着竖直方向向上运动h高度的过程中，物体重力做正功还是负功，做功多少？物体重力势能增加还是减小，增加多少，减小多少?[总结]四、重力势能的相对性（小组讨论） 1.重力势能的相对性如何理解？2.如何认识重力势能的正负？【例】如图，质量m=0.5kg的小球，从桌面上方高h1=1.2m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s²)参考面小球在A处的重力势能（J）小球在B处的重力势能（J）整个过程中重力做功(J)整个过程中重力势能变化量(J)桌面地面【课堂训练（检）】【1】如图5—29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（） 312AhA.沿轨道1滑下重力做功多B.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300【2】质量是50kg的人沿着长L=150m、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）【3】在地面上平铺n块砖，每块质量m，厚度h，将砖叠放起来，至少做多少功？【4】一条质量为m长为L铁链放在光滑桌边，有二分之一下垂，松开链条，到链条离开桌面时，重力做了多少功？【课后练习（练）】1．（单选）质量相同的实心木球和铜球，放在同一水平桌面上，则它们的重力势能是（）A．木球大    B．铜球大 C．一样大 D．不能比较 2．（单选）以下叙述中正确的是（）A．重力对物体做功越多，物体的重力势能越少B．物体克服重力做功越多，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零3．（多选）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.重力做功为-50J4.（单选）用起重机将质量为m的物体匀速地吊起一段距离，那么作用在物体上各力的做功情况应该是下面的哪种说法（）A．重力做正功，拉力做负功，合力做功为零B．重力做负功，拉力做正功，合力做正功C．重力做负功，拉力做正功，合力做功为零D．重力不做功，拉力做正功，合力做正功5．(单选)质量为m的跳高运动员．先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出h，则他在跳高过程中做的功()A．都必须大于mghB．都不一定大于mghC．用背越式不一定大于mgh，用跨越式必须大于mghD．用背越式必须大于mgh，用跨越式不一定大于mgh6.（单选）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．（单选）如图所示，木板可绕固定的水平轴O转动，在木板从水平位置OA缓慢转到OB位置的过程中，木板上重为5N的物块始终相对于木板静止，物块的重力势能增加了4J。用表示木板对物块的支持力，表示木板对物块的摩擦力，则（）A.物块被抬高了0.8m A.B.对物块做功4J，对物块不做功C.对物块不做功，对物块做功4JD.和对物块所做功的代数和为08.(单选)质量为M的物体放在水平面上．上面固定一根原长为L，劲度系为k的轻弹簧，现用手缓慢竖直向上拉弹簧的上端P，如图所示，当P点位移为H时，物体离开地面一段距离，则物体在此过程中增加的重力势能是()A．MgHB．C．D．10．如图所示，半径为r的光滑圆柱被固定在水平平台上，用轻绳跨过圆柱体与两个质量分别为m1、m2的小球相连(m1