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人教版 (新课标)必修24.重力势能导学案及答案
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这是一份人教版 (新课标)必修24.重力势能导学案及答案，共5页。学案主要包含了学习目标，自主学习，当堂练习1，当堂练习2等内容，欢迎下载使用。
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.
【自主学习】
一、重力做的功
探究：推导图A、B种情况下重力做的功
物体竖直向下运动，高度从h1降为h2
物体沿倾斜直线向下运动，高度从h1降为h2
猜想C图、物体沿任意路径向下运动，高度从h1降为h2
二、重力做功的特点：
【当堂练习1】
小孩以不同的路径从某一高度回到地面，重力对小
孩做功大小有什么关系？为什么？
二、重力势能
定义：
定义式：
单位：
4、公式中h指
5、重力势能是标量，只有大小没有方向，重力势能的正负表示
注意：重力势能具有相对性（相对于不同的参考平面重力势能的大小不同），确定了参考平面，物体重力势能才有确定值。
【当堂练习2】
如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为0，则小球落到地面前瞬间的重力势能为 （ ）
A.mghB.mgH C.mg(h+H)D.-mgh
A ：16楼
B ：3楼
三、重力做功与重力势能的改变
1．实例探究
设置情景：一只花盆从16楼窗台落地，已知：m=2kg，h=50m，h1=10m，g=10m/s2 根据给出数据计算填表。
根据给出数据计算填表
讨论探究：从表格中能总结出什么规律？
重力势能与零势面选取有关吗？
物体在某两点间重力势能的改变与零势面选取有关吗？（指出改变量是末状态量减去初状态量）
物体在某两点间重力势能的改变与重力做功有什么关系？与是否有除重力之外的其他力存在或参与做功有关吗？
2．重力势能变化的特点：
重力势能的变化具有绝对性，与零势能面的选取无关。
重力势能的变化与重力做功的关系：WG= —ΔEp
四、重力势能属于物体和地球所共有的系统
重力势能根重力有着密切的关系，而重力是由于地球的吸引而产生的，没有地球，也就谈不上重力势能。可见，重力势能是“地球和物体”这个系统共有的。我们平时所说的“物体”的重力势能，只是一种简化的说法。
拓展：如果花盆在下落过程中受到阻力作用，表中的数据是否改变？
花盆下落，这一过程中重力做正功，重力势能减少，重力做多少功，重力势能减少多少；与是否有除重力之外的其他力存在或参与做功无关。
五、总结：
1、重力做功的特点：
2、重力势能的表达式
3、重力势能的变化和重力做功的关系
4、重力势能具有相对性。
5、重力势能属于物体和地球所共有的系统
[当堂练习]
1、关于重力势能的几种理解，正确的是
A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功
B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零
C.在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等
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
30°
B
A
2、如图，物体A置于斜面上，物体A和B用绳子连接跨过斜面顶端的大小可忽略的定滑轮，绳子一直是绷紧的。A的重力是10N，B的重力是15N，A与斜面的滑动摩擦力是3N，求：（1）在B物体向下运动的位移s＝2m的过程中，物体A和B的重力分别做了多少功？（2）物体A和B的重力势能分别变化了多少？
课后练习
3
2
1
A
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（ ）
A. 沿轨道1滑下重力势能变化多
B. 沿轨道2滑下重力势能变化多
C. 沿轨道3滑下重力势能变化多
D. 沿三条轨道滑下重力势能变化一样多
2. 物体1的重力势能Ep1=3J，物体2 的重力势能Ep2=－3J，则（ ）
A. Ep1= Ep2 B. Ep1＞Ep2 C. Ep1＜Ep2 D. 无法判断
3.将两个质量相同的物体，从同一高度开始运动，甲做自由落体运动，乙做竖直上抛运动，则从抛出到落到水平地面的过程中 （ ）
A．乙物体重力做的功比甲物体重力做的功多
B．两个物体重力做的功相等
C．两个物体落地时重力做功的功率相等
D．两个物体重力势能的减小量相等
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. 物体克服重力做功，物体的重力势能增加
B. 物体克服重力做功，物体的重力势能减少
C. 重力对物体做正功，物体的重力势能增加
D. 重力对物体做负功，物体的重力势能减少
5. 物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（ ）
A. 物体的重力势能一定为50J B. 物体的重力势能一定增加50J
C. 物体的重力势能一定减少50J D. 物体的重力势能可能不变
6. 井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体 ，若以地面为参考平面，则物体的重力势能有多大？若以井底面为参考平面，则物体的重力势能又有多大？
7. 质量为5kg的钢球，从离地15m高处自由下落1s，（1）其重力势能变为多大？
（2）重力势能变化了多少？（g取10m/s2，取地面为参考平面）
8．起重机以的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了
参考平面
地面
16楼
3楼
花盆在窗台上Ep1
花盆落地Ep2
势能的变化
Ep2-Ep1
重力做的功
WG =mgh
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.
【自主学习】
一、重力做的功
探究：推导图A、B种情况下重力做的功
物体竖直向下运动，高度从h1降为h2
物体沿倾斜直线向下运动，高度从h1降为h2
猜想C图、物体沿任意路径向下运动，高度从h1降为h2
二、重力做功的特点：
【当堂练习1】
小孩以不同的路径从某一高度回到地面，重力对小
孩做功大小有什么关系？为什么？
二、重力势能
定义：
定义式：
单位：
4、公式中h指
5、重力势能是标量，只有大小没有方向，重力势能的正负表示
注意：重力势能具有相对性（相对于不同的参考平面重力势能的大小不同），确定了参考平面，物体重力势能才有确定值。
【当堂练习2】
如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为0，则小球落到地面前瞬间的重力势能为 （ ）
A.mghB.mgH C.mg(h+H)D.-mgh
A ：16楼
B ：3楼
三、重力做功与重力势能的改变
1．实例探究
设置情景：一只花盆从16楼窗台落地，已知：m=2kg，h=50m，h1=10m，g=10m/s2 根据给出数据计算填表。
根据给出数据计算填表
讨论探究：从表格中能总结出什么规律？
重力势能与零势面选取有关吗？
物体在某两点间重力势能的改变与零势面选取有关吗？（指出改变量是末状态量减去初状态量）
物体在某两点间重力势能的改变与重力做功有什么关系？与是否有除重力之外的其他力存在或参与做功有关吗？
2．重力势能变化的特点：
重力势能的变化具有绝对性，与零势能面的选取无关。
重力势能的变化与重力做功的关系：WG= —ΔEp
四、重力势能属于物体和地球所共有的系统
重力势能根重力有着密切的关系，而重力是由于地球的吸引而产生的，没有地球，也就谈不上重力势能。可见，重力势能是“地球和物体”这个系统共有的。我们平时所说的“物体”的重力势能，只是一种简化的说法。
拓展：如果花盆在下落过程中受到阻力作用，表中的数据是否改变？
花盆下落，这一过程中重力做正功，重力势能减少，重力做多少功，重力势能减少多少；与是否有除重力之外的其他力存在或参与做功无关。
五、总结：
1、重力做功的特点：
2、重力势能的表达式
3、重力势能的变化和重力做功的关系
4、重力势能具有相对性。
5、重力势能属于物体和地球所共有的系统
[当堂练习]
1、关于重力势能的几种理解，正确的是
A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功
B.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零
C.在不同高度将某一物体抛出，落地时重力势能相等
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
30°
B
A
2、如图，物体A置于斜面上，物体A和B用绳子连接跨过斜面顶端的大小可忽略的定滑轮，绳子一直是绷紧的。A的重力是10N，B的重力是15N，A与斜面的滑动摩擦力是3N，求：（1）在B物体向下运动的位移s＝2m的过程中，物体A和B的重力分别做了多少功？（2）物体A和B的重力势能分别变化了多少？
课后练习
3
2
1
A
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（ ）
A. 沿轨道1滑下重力势能变化多
B. 沿轨道2滑下重力势能变化多
C. 沿轨道3滑下重力势能变化多
D. 沿三条轨道滑下重力势能变化一样多
2. 物体1的重力势能Ep1=3J，物体2 的重力势能Ep2=－3J，则（ ）
A. Ep1= Ep2 B. Ep1＞Ep2 C. Ep1＜Ep2 D. 无法判断
3.将两个质量相同的物体，从同一高度开始运动，甲做自由落体运动，乙做竖直上抛运动，则从抛出到落到水平地面的过程中 （ ）
A．乙物体重力做的功比甲物体重力做的功多
B．两个物体重力做的功相等
C．两个物体落地时重力做功的功率相等
D．两个物体重力势能的减小量相等
4. 下列说法中正确的是（ ）
A. 物体克服重力做功，物体的重力势能增加
B. 物体克服重力做功，物体的重力势能减少
C. 重力对物体做正功，物体的重力势能增加
D. 重力对物体做负功，物体的重力势能减少
5. 物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（ ）
A. 物体的重力势能一定为50J B. 物体的重力势能一定增加50J
C. 物体的重力势能一定减少50J D. 物体的重力势能可能不变
6. 井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体 ，若以地面为参考平面，则物体的重力势能有多大？若以井底面为参考平面，则物体的重力势能又有多大？
7. 质量为5kg的钢球，从离地15m高处自由下落1s，（1）其重力势能变为多大？
（2）重力势能变化了多少？（g取10m/s2，取地面为参考平面）
8．起重机以的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了
参考平面
地面
16楼
3楼
花盆在窗台上Ep1
花盆落地Ep2
势能的变化
Ep2-Ep1
重力做的功
WG =mgh
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