人教版 (新课标)必修24.重力势能学案

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 7.4《重力势能》导学案【学习目标】知道重力势能的概念，重力做功的特点，重力做功与重力势能的变化关系，重力势能的相对性【重点难点】重力势能：重力势能的计算、重力势能变化与重力做功的关系、重力势能的相对性【学法指导】[来源:学+科+网]认真阅读教材，体会重力势能的物理意义，体会重力做功和重力势能变化的关系。【知识链接】[来源:Z|xx|k.Com]1．功的物理意义：功是能量转化的_____.2．功的定义式__________________；力对物体所做的功，等于_______、________、____________________这三者的乘积。【学习过程】一、重力势能概念的建立1．同学们计算课本p10图4-1  4-2   4-3  三种情况下重力做功的大小关系                                             2 总结重力做功的特点：                                      3思考重力势能可能与那些因素有关？ 4物体由于           而具有的能量叫做重力势能，表达EP=           重力势能是                                                        量，有正负之分二、重力做功与重力势能的变化关系1．一起重机使货物匀速上升，加速上升，减速上升相同的高度重力做功与重力势能的变化关系2．一起重机使货物匀速下降，加速下降，减速下降相同的高度重力做功与重力势能的变化关系总结：物体向上运动，重力做（      ）重力势能（      ）重力做了多少功，重力势能就（       ）物体向下运动，重力做（      ）重力势能（      ）重力做了多少功，重力势能就（       ）重力做功和重力势能的关系可写为                                 三、重力势能的相对性1．重力势能是状态量还是过程量？2．重力势能的相对性[来源:Z#xx#k.Com]3．选择不同的参考系重力势能的大小不同，那么重力势能的变化量与参考系的选择有关吗？重力势能属于地球和物体组成的系统【训练测试】1． 关于重力势能的说法，正确的有(　　)A．重力势能只能由重物决定B．重力势能不能为负值C．重力势能是相对的D．重力对物体做正功，物体的重力势能增大2．甲、乙两个物体的位置如图所示，质量关系m甲<m乙，甲在桌面上，乙在地面上，若取桌面为零势能面，甲、乙的重力势能分别为EP1、EP2，则有(　　)A．EP1>EP2B．EP1<EP2C．EP1＝EP2D．无法判断3． 竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图象(如图所示)中正确的是(不计空气阻力，以竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线，抛出点为零势能点)(　　)    [来源:Z*xx*k.Com]4．关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是(　　)A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加B．在同一高度，将物体以初速度v0向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中，重力所做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力的功与物体重力势能之和5．如图所示，小球质量为m，大小不计，右边圆轨道半径为R，小球从h＝3R处沿斜面滑下后，又沿圆轨道滑到最高点P处，在这一过程中，重力对小球所做的功为________，小球重力势能减少了________．z6．金茂大厦是上海的标志性建筑之一，它主体建筑地上88层，地下3层，高420.5m，是目前国内第一、世界第三高楼(如图所示)．距地面341m的第88层为国内迄今最高的观光层，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收在眼底．站在88层上质量为60kg的游客，在下列情况中，他的重力势能各是多少？(g取10m/s2)(1)以地面为零势面；(2)以第88层为零势面；(3)以420.5m的楼顶为零势面，若他乘电梯从地面上升到88层，他克服重力做多少功？【参考答案】1．答案：C2．答案：A解析：取桌面为零势能面，则EP1＝0，物体乙在桌面以下，EP2<0，故EP1>EP2，故A正确．3．答案：ABC4．答案：AB解析：根据WG＝Ep1－Ep2知，物体克服重力做的功等于重力势能增加，A正确．根据重力做功的特点知，从同一高度抛出物体到落地的过程中，重力做功相等，因而重力势能的减少量也相等，B正确．重力势能的数值依赖于参考面的选取，重力势能为零的物体，完全可以对别的物体做功，C错误．用手托住物体匀速上升时，手的支持力等于物体的重力，手的支持力做的功等于物体克服重力的功，也等于物体重力势能的增加量，D错误．5．答案：mgR　mgR6．答案：(1)2.046×105J　(2)0　(3)2.046×105J解析：(1)以地面为参考面h＝341m所以EP＝mgh＝60×10×341J＝2.046×105J[来源:学*科*网](2)以88层为零势面h＝0　所以EP＝0(3)游客从地面到88层，重力做的功为WG＝－mgΔh＝－60×10×341J＝－2.046×105J所以他克服重力做功2.046×105J.【学习反思】重力势能属于地球和物体组成的系统，而我们经常说某某物体的重力势能是多大，应当怎样理解？