高中物理——重力势能学案 (2)
高中物理《重力势能》教案
高中物理《重力势能》教案一、教学目标1. 让学生了解重力势能的概念,理解重力势能与物体的质量和高度的关系。
2. 培养学生运用控制变量法研究物理问题的能力。
3. 引导学生运用物理知识解释生活中的现象,提高学生的实践能力。
二、教学重点与难点1. 重点:重力势能的概念及其影响因素。
2. 难点:重力势能的计算和应用。
三、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究重力势能的本质。
2. 利用多媒体展示实例,增强学生的直观感受。
3. 运用控制变量法,让学生分组实验,验证重力势能的规律。
四、教学过程1. 导入:a. 提问:什么是能量?常见的能量形式有哪些?b. 引导学生思考重力势能的概念。
2. 新课讲解:a. 讲解重力势能的定义及其表示方法。
b. 阐述重力势能与物体的质量和高度的关系。
c. 讲解重力势能的计算公式。
3. 实例分析:a. 展示生活中涉及重力势能的实例。
b. 引导学生运用所学知识分析实例,解释现象。
4. 小组实验:a. 学生分组进行实验,探究重力势能的变化规律。
b. 教师巡回指导,解答学生疑问。
5. 总结与拓展:a. 总结重力势能的影响因素及其应用。
b. 提问:重力势能与其他能量形式之间有何联系?五、课后作业1. 复习重力势能的概念及其影响因素。
2. 完成课后练习,运用重力势能的知识解决问题。
3. 思考生活中的其他实例,运用重力势能的知识进行分析。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问检查学生对重力势能概念的理解程度。
2. 实验报告:评估学生在实验中的观察、分析和解决问题的能力。
3. 课后作业:检查学生对重力势能知识的掌握和应用能力。
七、教学反思1. 反思教学方法的有效性,考虑如何改进教学策略以提高学生的参与度。
2. 思考如何更好地将生活实例与物理知识相结合,提高学生的学习兴趣。
3. 评估学生的学习效果,确定后续教学内容的调整方案。
八、课程扩展1. 介绍重力势能与其他能量形式之间的转换,如动能、热能等。
高中物理(新人教版)必修第二册课后习题:重力势能(课后习题)【含答案及解析】
第八章机械能守恒定律重力势能课后篇巩固提升合格考达标练1.将一个物体由A移至B,重力做功()A.与运动过程中是否存在阻力有关B.与物体沿直线或曲线运动有关C.与物体是做加速、减速或匀速运动有关D.与物体初、末位置高度差有关]A移至B,重力做功只与物体初、末位置高度差有关,A、B、C错误,D正确。
2.(2021山东安丘月考)质量为m的足球在地面1位置被踢出后落到3位置,以下说法正确的是()A.由1到3的过程中,足球的重力势能始终不变,重力始终不做功B.足球的重力势能先减小后增加,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零C.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做正功,后做负功,总功为零D.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零1到位置2,足球向高处运动,重力势能增加,重力做负功;位置2到位置3,足球向低处运动,重力势能减小,重力做正功,选项D正确。
3.一实心铁球和一实心木球质量相等,将它们放在同一水平面上,下列结论正确的是()A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能等于木球的重力势能C.铁球的重力势能小于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能,所以质量相等的铁球和木球比较,木球的体积较大,放在同一水平地面上时,木球的重心高,因此木球的重力势能大于铁球的重力势能,选项C正确。
4.(2021湖南娄底期中)如图所示,质量为m的跳高运动员先后以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,则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功()A .都必须大于mghB .都不一定大于mghC .用背越式不一定大于mgh ,用跨越式必定大于mghD .用背越式必须大于mgh ,用跨越式不一定大于mgh,采用背越式越过横杆时,运动员的重心可能在横杆的下方,运动员克服重力所做的功不一定大于mgh ;而采用跨越式跨过横杆时,运动员的重心一定在横杆之上,运动员克服重力所做的功必定大于mgh ,故C 正确,A 、B 、D 错误。
《重力势能》教案
《重力势能》教案《重力势能》教案1教学目标学问目标1、理解重力势能的概念,会用重力势的定义进展计算。
2、理解重力势能的改变和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关。
3、知道重力势能的相对性。
力量目标1、依据功和能的关系,推导出重力势能的表达式;2、学会从功和能的关系上解释和分析物理形象。
德育目标渗透从对生活中有关物理现象的观看,得到物理结论的方法,激发和培育同学探究自然规律的爱好。
教学重点重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能转变的关系。
教学难点重力势能的系统性和相对性课程类型新授课教学方法试验观看法、分析归纳法、讲练法教学用具ppt课件,电子教鞭课时支配:1课时教学步骤导入新课曾经读过一篇文章,叫做《汕头的雪》,汕头也会下雪吗?汕头也会下雪,别出心裁的雪——木棉棉絮。
南方的人,对北方的雪总有一些期盼,我也不例外。
有哪些同学见过北方的雪吗?雪白无垠的雪,总让人浮想联翩,也让人憧憬,但是,令人想不到的是,它也具有惊人的破坏力:例1:20xx年9月21日上午,俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩,造成100人失踪(附图片)例2:四川丹巴亚丁雪崩(附图片)如此秀丽的雪花,怎么会有这么大的破坏力?雪崩为什么会有这么大的能量?浩瀚夜空,点点繁星,当我们在欣赏灿烂星空的时候,绝不会想象到它们也会给地球带来巨大的损害:美国内华达州亚利桑那陨石坑,5万年前,一颗直径约为30~50m的铁质流星撞击地面,它的爆炸力超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。
爆炸在地面上产生了一个大坑,据说,坑中可以安放下20个足球场,四周的看台那么能容纳200多万观众。
(附图片)陨石为何具有这么大的能量?这些能量与什么因素有关?雪崩和陨石都有一个特点,具有肯定的高度。
学习了中学物理后,我们知道物体由于被举高而具有的能量就叫做重力势能,物体的重力势能的大小与什么因素有关呢?小试验(视频):试验一:相同质量的小球,从不同高度下落。
试验二:不同质量的物体,从同一高度下落。
《8.2重力势能(第一课时)》学案
《8.2 重力势能(第一课时)》学案【学习目标】1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算。
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。
【课堂合作探究】当山坡积雪内部的内聚力抗拒不了它所受到的重力拉引时,便向下滑动,引起大量雪体崩塌的自然现象叫雪崩。
这个陨石坑是5万年前,一颗直径约为30~50米的流星撞击地面的结果。
这颗铁质流星重约50万千克、速度达到20千米/秒,爆炸力相当于2000万千克TNT,据说,坑中可以安放下20个足球场。
高空中的物体为什么对地面上的物体具有危险性?初中我们已经定性地学习了重力势能,物体的质量越大、所处的位置越高,重力势能就越大。
这一节我们来进一步定量地研究重力势能。
你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢?思考:1.在天花板上, 用细线悬挂一个乒乓球,你会有何感觉?高度不变,若用这根线悬挂的是7.5kg的铅球呢?思考2.一个7.5kg的铅球从离手10cm落下和从离手1m处落下,你会有什么感受?猜想:重力势能的大小可能与哪些因素有关呢?一、重力做的功1、重力做功公式的推导情景1:物体竖直下落(A 到B)Ah Bh h情景2:物体沿斜线运动( A 到 C )情景3:物体沿曲线运动 ( A 到 C )二、重力势能可见,重力做的功等于“mgh ”这个量的变化.在物理学中, “mgh ”是一个由特殊意义的物理量.就用这个物理量表示物体的重力势能。
Ep=物体的重力势能等于它所受到的重力与所处高度的 。
说明:重力势能是标量,重力势能是状态量 单位:焦耳,1 J=1 kg·m·s -2·m=1 N·m 三.重力做的功与重力势能变化的关系AChθLh1h 2①物体由高处运动到低处时,重力做正功,物体重力势能减少;重力势能减少的数量等于重力做的功。
②物体由低处运动到高处时,重力做负功,物体重力势能增加;重力势能增加的数量等于物体克服重力做的功。
高中物理重力势能的教案
高中物理重力势能的教案
目标:学生能够理解重力势能的概念以及如何计算重力势能。
时间:1课时
教学内容:
1. 介绍重力势能的概念及公式:重力势能是指物体由于位置上升或下降所具有的势能, 计算公式为:P = mgh,其中P表示重力势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h 表示物体的高度。
2. 讲解重力势能的运用:重力势能常常在物体上升或下降的情况下进行计算,例如物体从高处下落,其重力势能转化为动能;物体被抬高时,重力势能增加。
3. 演示重力势能的计算:通过实际的例子演示如何计算重力势能,强调重力势能与物体的高度和质量有关。
4. 练习:让学生分组进行练习,计算不同物体在不同高度时的重力势能。
5. 总结:总结重力势能的概念,强调重力势能在物理运动中的重要性。
评估:通过练习题对学生的掌握情况进行评估,了解学生对重力势能的理解。
拓展:引导学生思考重力势能在实际生活中的应用,例如建筑物的设计、机械设备的运作等。
反馈:鼓励学生在日常生活中关注物体的高度变化和重力势能的转化,加深对重力势能的理解和应用。
高一物理必修二《重力势能》说课稿
高一物理必修二《重力势能》说课稿《高一物理必修二重力势能说课稿》一、课程概述与教学目标《重力势能》是高中物理必修二的内容,它描述了物体在重力场中由于位置而具有的能量。
这一概念对于理解物体的运动规律和能量转换具有重要意义,通过本课程的学习,学生将能够:1. 理解重力势能的概念及其与重力做功的关系。
2. 掌握重力势能的计算公式,并能应用其解决实际问题。
3. 培养学生的科学思维和解决问题的能力。
二、教学内容与重难点1. 教学内容:本课程将围绕重力势能的定义、计算和应用展开。
具体内容包括:(1)重力势能的物理意义和定义:通过实例引入重力势能的概念,并解释重力势能的变化与重力做功的关系。
(2)重力势能的计算:介绍重力势能的计算公式,即E_p mgh,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是物体相对于参考平面的高度。
讨论重力势能的相对性。
(3)重力势能的应用:通过实例分析,展示如何应用重力势能的知识解决实际问题,如计算物体的重力势能、判断物体重心的位置等。
2. 重点:重力势能的概念及其与重力做功的关系;重力势能的计算公式及其应用。
3. 难点:重力势能的相对性和计算公式的应用;将重力势能与功和能联系起来,理解能量守恒定律。
三、教学方法与手段为了实现教学目标,我将采用以下教学方法和手段:1. 案例教学法:通过展示日常生活中的重力势能现象,引导学生思考并理解重力势能的概念。
2. 讲解与演示相结合:通过生动的讲解和实验演示,帮助学生直观地理解重力势能的计算公式和应用。
3. 互动教学法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提问和解答问题,培养学生的科学思维和解决问题的能力。
4. 分组合作学习:通过分组合作学习,让学生在小组内共同完成任务,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
四、教学过程设计1. 导入新课(5分钟)通过展示生活中的重力势能现象,如建筑物的高度、火箭发射等,引导学生思考并引入重力势能的概念。
2. 新课讲解(15分钟)(1)重力势能的定义及计算公式:详细解释重力势能的概念,强调其与重力做功的关系,并介绍重力势能的计算公式E_p mgh。
高中物理【重力势能】学案及练习题
高中物理【重力势能】学案及练习题学习目标要求核心素养和关键能力1.知道重力做功的特点,理解重力势能的概念,知道重力势能具有相对性。
2.知道重力做功和重力势能变化的关系,并会分析相关问题。
3.了解弹力做功和弹性势能的变化关系。
1.物理观念:理解重力势能的内涵,定性了解弹性势能。
2.科学推理:利用微元法分析物体沿曲面下滑时重力做的功。
3.关键能力:理解能力。
授课提示:对应学生用书第110页一重力做的功1.特点:只跟物体运动的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。
物体下降时重力做正功;物体被举高时重力做负功。
2.表达式:W G=mgΔh=mgh1-mgh2,其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。
二重力势能1.特点:与物体相对地球的位置(或高度)有关。
2.大小:等于物体所受重力与所处位置的高度的乘积,表达式为E p=mgh。
3.单位:焦耳,与功的单位相同。
4.重力做功与重力势能变化的关系(1)表达式:W G=E p1-E p2。
(2)两种情况①当物体从高处运动到低处时,重力做正功,重力势能减小,即W G>0,E p1>E p2。
②当物体由低处运动到高处时,重力做负功,重力势能增加,即W G<0,E p1<E p2。
重力做负功也叫作物体克服重力做功。
5.系统性:重力势能是地球与物体所组成的系统共有的。
三重力势能的相对性1.相对性:重力势能总是相对选定的参考平面而言的。
(该平面常称为零势能面)2.标矢性:重力势能为标量,其正负表示重力势能大小。
物体在参考平面上方时,重力势能为正值,在参考平面下方时,重力势能为负值。
四弹性势能1.定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用而具有的势能,叫作弹性势能。
2.决定因素弹性势能与弹簧的劲度系数和形变的大小有关,在弹簧形变的大小相同时,弹簧的劲度系数越大,弹簧的弹力越大,弹簧的弹性势能越大。
在弹簧劲度系数相同时,弹簧形变的大小越大,弹簧的弹力越大,弹簧弹性势能越大。
高中物理必修二82重力势能(解析版)
8.2重力势能【学习目标】1.认识重力做功与物体运动的路径无关的特点.2.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行有关计算.3.理解重力做功与重力势能变化的关系.4.知道重力势能具有相对性,知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的.5.理解弹性势能的概念.【知识要点】一、重力做功W G=mgh W G= mglcosθ=mgh W G=mgh=mgh1-mgh21.特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关(或者说只与初、末位置的高度差有关)。
2.计算式:W G =mgh =mgh1-mgh2二、重力势能1.定义:物体由于位于高处而具有的能量叫做重力势能.2.大小:物体的重力势能等于物体受到的重力和它的高度的乘积,即E p=mgh.三、重力做的功与重力势能变化的关系重力做的功等于重力势能的减小量:W G=E p1-E p2=-△Ep①物体由高处运动到低处时,重力做正功,物体重力势能减少;重力势能减少的数量等于重力做的功。
②物体由低处运动到高处时,重力做负功,物体重力势能增加;重力势能增加的数量等于物体克服重力做的功。
四、重力势能的相对性重力势能总是相对于某个水平面来说的,这个水平面叫参考平面.重力势能的正负表示大小:①对选定的参考平面而言,上方物体的高度是正值,重力势能也是正值;②下方物体的高度是负值,重力势能也是负值,重力势能为负。
③表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。
五、弹性势能1.发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,也具有势能,这种势能叫作弹性势能。
2.W弹= -△E P:弹力做正功,弹性势能减小;弹力做负功,弹性势能增加。
【题型分类】题型一、对重力做功的理解【例1】下面有关重力势能的说法中,正确的是()A. 举得越高的物体,具有的重力势能越大B. 质量越大的物体,具有重力势能越大C. 物体的重力势能不可能为零D. 物体的重力势能可能小于零答案D【同类练习】1.某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中质量为m的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B 点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是()A.从A到B的曲线轨道长度不知道,无法求出此过程中重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功C.从A到B重力势能变化了mg(H+h)D.从A到B重力做功mgH【答案】D【解析】:重力做功与物体的运动路径无关,只与初、末状态物体的高度差有关。
学案1:8.2 重力势能
8.2重力势能学习目标1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算。
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。
4.知道弹性势能的概念和影响因素。
自主预习一、重力做功1.物体由高处运动到低处时,重力做功;物体由低处运动到高处时,重力做功。
2.重力做功的特点:物体运动时,重力对物体所做的功只与物体初、末位置的有关,与物体运动的无关。
二、重力势能1.重力势能E p=,单位是,符号是。
2.重力势能的系统性:重力势能是与所组成的系统共有的。
三、重力势能的相对性1.重力势能具有性,即E p与选取的有关。
因此,在计算重力势能时,必须首先选取参考平面。
2.正负的含义:在参考平面上方,物体的重力势能是值;在参考平面下方,物体的重力势能是值。
四、弹性势能1.弹性势能:发生的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能。
2.势能:势能也叫位能,与相互作用的物体的有关。
知识探究(一)重力做功[情境设问]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h2的位置B。
丙(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。
(3)根据(1)、(2)说明重力做功的特点?结论:物体运动时,重力对它做的功 。
(二)重力势能[学生阅读]下面请同学们阅读教材P 80,完成下面四个问题。
1.定义:2.表达式:3.单位:4.重力势能的系统性:[情境分析]将手中的质量为m 的粉笔头竖直上抛,上升高度为h 。
分析其上升和下落过程中重力做功与重力势能的变化。
上升过程:重力做功 ,重力势能 。
下降过程:重力做功 ,重力势能 。
重力做的功与重力势能的关系: 。
(三)重力势能的相对性如图,质量1 kg 的小球,从桌面以上h 1=1.2 m 的A 点落到地面的B 点,桌面高h 2=0.8 m 。
请按要求填写下表。
(g 取10 m/s 2)[问题](1)选择不同的参考平面,同一位置的重力势能数值相不相同?说明了什么?(2)重力势能的正负有什么含义?(3)重力做功与参考平面选取有没有关系?(4)重力势能的变化与参考平面的选取有没有关系?参考 平面 小球在A 点的重力势能 小球在B 点的重力势能 小球下落过程重力做功 小球下落过程重力势能的变化桌面 地面(四)弹性势能[演示实验]弹簧发射小球演示实验:①相同的弹簧,形变量不同,比较小球的运动距离②不同的弹簧,形变量相同,比较小球的运动距离通过实验观察影响弹性势能的因素有什么?[例题展示]【例题1】关于重力势能,下列说法中正确的是()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C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能减少了D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功【变式训练1】以下关于重力势能的说法中,正确的是()A.地面上的物体的重力势能一定为零B.重力势能是物体和地球共有的,而不是物体单独具有的C.物体的重力势能就等于重力做功D.重力做负功时,物体的重力势能一定减少【例题2】如图所示,质量为m的小球,用长为l的细绳悬挂起来。
学案9:7.4 重力势能
7.4 重力势能【学习目标】1.认识重力做功与物体运动路径无关的特点.2.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行有关计算.3.理解重力做功与重力势能变化的关系.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所组成的系统所共有的.【自主预习】一、重力做的功1.重力做功的表达式:W G=_________,h指初位置与末位置的_______.2.重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的_____________有关,而跟物体运动的_____无关.二、重力势能1.重力势能(1)定义:物体由于_______而具有的能.(2)公式:E p=________,式中h是物体_______到参考平面的高度.(3)单位:_________;符号:______.2.重力做功与重力势能之间的关系:W G=_________三、重力势能的相对性和系统性1.相对性:E p=mgh中的h是物体重心相对___________的高度___________选择不同,则物体的高度h不同,重力势能的大小也就不同.2.系统性:重力是_________与物体相互吸引产生的,所以重力势能是_________与物体所组成的“系统”所共有的,平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化说法.【课堂探究】一、重力做功探究一如图所示,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h2的位置B,在这个过程中思考并讨论以下问题:(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;(3)重力做功有什么特点?知识深化1.重力做功大小只与重力和物体高度变化有关,与受其他力及运动状态均无关.2.物体下降时重力做正功,物体上升时重力做负功.3.在一些往复运动或多个运动过程的复杂问题中求重力做功时,利用重力做功的特点,可以省去大量中间过程,一步求解.例1.在同一高度,把三个质量相同的球A、B、C分别以相等的速率竖直上抛、竖直下抛和平抛,它们都落到同一水平地面上.三个球在运动过程中,重力对它们做的功分别为W A、W B、W C,重力的平均功率分别为P A、P B、P C,则它们的大小关系为()A.W A>W B=W C,P A>P B=P CB.W A=W B=W C,P A=P B=P CC.W A=W B=W C,P B>P C>P AD.W A>W B>W C,P A>P B>P C二、重力势能探究二如图所示,质量为m的物体自高度为h2的A处下落至高度为h1的B处.求下列两种情况下,重力做的功和重力势能的变化量,并分析它们之间的关系.(1)以地面为零势能参考面;(2)以B处所在的高度为零势能参考面.知识深化1.重力做功与重力势能变化的关系W G=E p1-E p2=-ΔE p2.重力势能的相对性物体的重力势能总是相对于某一水平参考面,选不同的参考面,物体重力势能的数值是不同的.故在计算重力势能时,必须首先选取参考平面.3.重力势能是标量,但有正负之分,物体在零势能面上方,物体的重力势能是正值,表示物体的重力势能比在参考平面上时要多,物体在零势能面下方,物体的重力势能是负值,表示物体的重力势能比在参考平面上时要少.4.重力势能的变化量与参考平面的选择无关.例2.下列关于重力势能的说法正确的是( )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C.一个物体的重力势能从-5 J 变化到-3 J ,重力势能增加了D.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零例3.如图所示,质量为m 的小球,从离桌面H 高处由静止下落,桌面离地高度为h .若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是( ) A.mgh ,减少mg (H -h ) B.mgh ,增加mg (H +h )C.-mgh ,增加mg (H -h )D.-mgh ,减少mg (H +h )三、重力做功与重力势能变化的关系例4.如图所示,质量为m 的小球,用一长为l 的细线悬于O 点,将悬线拉直成水平状态,并给小球一个向下的速度让小球向下运动,O 点正下方D 处有一钉子,小球运动到B 处时会以D 为圆心做圆周运动,并经过C 点,若已知OD =23l ,则小球由A 点运动到C 点的过程中,重力做功为多少?重力势能减少了多少?归纳总结1.重力做功与重力势能变化的关系:W G =E p1-E p2=-ΔE p ,即重力势能变化多少是由重力做功的多少唯一量度的,与物体除重力外是否还受其他力作用以及除重力做功外是否还有其他力做功等因素均无关.2.两种情况物体由高到低←――――――――――――――→W G >0,E p1>E p2重力势能减少物体由低到高←――――――――――――――→W G <0,E p1<E p2重力势能增加【课堂达标】1.关于重力势能的下列说法中正确的是( )A .重力势能的大小只由重物本身决定B .重力势能恒大于零C.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零D.重力势能实际上是物体和地球所共有的2.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向不同的方向抛出到落地过程中,重力做的功相等,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做的功与物体所增加的重力势能之和3.一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等,将它们放在水平地面上,下列结论正确的是()A.铁块的重力势能大于木块的重力势能B铁块的重力势能等于木块的重力势能C.铁块的重力势能小于木块的重力势能D.上述三种情况都有可能4.当物体克服重力做功时,物体的()A.重力势能一定减少,机械能可能不变B.重力势能一定增加,机械能一定增加C.重力势能一定增加,动能可能不变D.重力势能一定减少,动能可能减少5.质量为100g的球从1.8m的高处落到水平板上,又弹回到1.25m的高度,在整个过程中重力对小球做的功?球的重力势能变化了多少?【参考答案】【自主预习】一、1.mgh ,高度差. 2.起点和终点的位置、路径.二、1.(1)被举高. (2)mgh ,重心. (3)焦耳:J. 2.E p1-E p2.三、1.mgh 、参考平面、参考平面. 2.地球、地球.探究一 【答案】 (1)甲中W G =mgh =mgh 1-mgh 2乙中W G ′=mgl cos θ=mgh =mgh 1-mgh 2(2)把整个路径AB 分成许多很短的间隔AA 1、A 1A 2…,由于每一段都很小,每一小段都可以近似地看做一段倾斜的直线,设每段小斜线的高度差分别为Δh 1、Δh 2…,则物体通过每段小斜线时重力做的功分别为mg Δh 1、mg Δh 2….物体通过整个路径时重力做的功W G ″=mg Δh 1+mg Δh 2+…=mg (Δh 1+Δh 2+…)=mgh =mgh 1-mgh 2(3)物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.【课堂探究】例1.【答案】 C【解析】 由重力做功特点知:W A =W B =W C ;从抛出到落地的时间,由运动学知识知:t B <t C <t A ,由P =W t得,P B >P C >P A ,故C 对. 探究二 【答案】 (1)重力做的功W G =mg Δh =mg (h 2-h 1),选地面为零势能参考面,E p A =mgh 2,E p B =mgh 1,重力势能的变化量ΔE p =mgh 1-mgh 2=-mg Δh .(2)选B 处所在的高度为零势能参考面,重力做功W G =mg Δh =mg (h 2-h 1).物体的重力势能E p A =mg (h 2-h 1)=mg Δh ,E p B =0,重力势能的变化量ΔE p =0-mg Δh =-mg Δh . 综上两次分析可见W G =-ΔE p ,即重力做的功等于重力势能的变化量的负值,而且重力势能的变化与零势能参考面的选取无关.例2.【答案】 C解析 物体的重力势能与参考平面的选取有关,同一物体在同一位置相对不同的参考平面的重力势能不同,A 选项错;物体在零势能面以上,距零势能面的距离越大,重力势能越大,物体在零势能面以下,距零势能面的距离越大,重力势能越小,B 选项错;重力势能中的正、负号表示大小,-5 J 的重力势能小于-3 J 的重力势能,C 选项对;只有选地面为零势能面时,地面上的物体的重力势能才为零,否则不为零,D 选项错.例3.【答案】 D【解析】 以桌面为参考平面,落地时小球的重力势能为-mgh ,即末状态的重力势能为-mgh ,初状态的重力势能为mgH ,重力势能的变化即为-mgh -mgH =-mg (H +h ),重力势能减少了mg (H +h ).故选D.例4.【答案】 13mgl 13mgl 【解析】 从A 点运动到C 点,小球下落的高度为h =13l , 故重力做功W G =mgh =13mgl , 重力势能的变化量ΔE p =-W G =-13mgl 负号表示小球的重力势能减少了.【课堂达标】1.D2.AB3.C4.C5. 0.55J 0.55J。
7.4重力势能学案全集(人教必修2)
7.4 重力势能新课导航一、重力的功根据功的有关知识,写出在甲、乙、丙三种情况下,物体从A运动到C点的过程中,重力做的功。
图甲是物体由A做自由落体到B,再水平运动到C;图乙是物体沿斜面由A滑到C;图丙是物体沿曲面由A滑到C。
重力做功的大小可以写成:。
从以上三个过程的做功情况可以得到重力做功的特点:。
二、重力势能相互作用的物体凭借其相对位置而具有的能量,称为势能。
mgh这个物理量具有特殊的物理意义,一方面与重力做功有关(相互作用),又随高度的变化而变化(凭借其相对位置),具有了势能的特征。
物理学中,把物理量mgh叫做物体的重力势能,用E p表示。
即E p=mgh与其它形式的能量一样,重力势能是标量,其单位与功的单位相同,在国际单位制中是焦耳,符号J。
1 J=1 kg·m·s-2·m=1 N·m有了重力势能的表达式,重力做功与重力势能的关系可以写成其中E P1=mgh1表示物体有初位置的重力势能,E P2=mgh2表示物体在末位置的重力势能。
初状态与末状态的差可称为减少量,上述关系可表述这重力做的功等于物体重力势能的减少量。
(末状态与初状态的差可称为变化量,上式可变为)当物体从高处运动到低处时,重力做功,重力势能,即,,重力势能减少的量等于重力所做的功。
当物体从低处运动到高处时,重力做功(物体克服重力做功),重力势能,即,,重力势能增加的量等于物体克服重力做的功。
三、重力势能的相对性1.重力势能的E p=mgh中的h指的是物体的重心到零势参考平面的距离。
零势参考平面是研究重力势能时,选取的一个参考平面,在参考平面内物体的重力势能为零。
2.研究重力势能,必须首先选取参考平面。
通常以地面为参考平面,但在实际问题中参考平面可以任意选取。
3.重力势能有正负,位于参考平面以上的物体具有的重力势能为正值,即E p>0,位于参考平面以下的物体具有的重力势能为负值,即E p<0。
重力势能教案高中物理
重力势能教案高中物理
一、教学目标
1. 了解重力势能的概念和计算公式;
2. 能够应用重力势能的知识解决相关问题;
3. 掌握重力势能和机械能的关系。
二、教学重点
1. 重力势能的概念和计算公式;
2. 重力势能和机械能的关系。
三、教学难点
1. 能够正确使用重力势能的计算公式;
2. 理解重力势能和机械能之间的关系。
四、教学准备
1. 多媒体教学设备;
2. 教学实验器材:小球、斜面、测量工具等;
3. 课件、教材等资料。
五、教学步骤
1. 导入:通过介绍小球从一定高度落下的过程,引入重力势能的概念;
2. 讲解:解释重力势能的定义、计算公式以及影响重力势能的因素;
3. 实验:让学生通过实验测定小球的高度、重力势能和动能的变化,并计算机械能的守恒;
4. 练习:设计一些练习题,让学生熟练掌握重力势能的计算方法;
5. 拓展:介绍重力势能在实际生活中的应用,引导学生思考;
6. 总结:总结重力势能的概念、计算方法和与机械能的关系。
六、教学反思
本教案通过实验和练习相结合的方式,能够提高学生对重力势能的理解和运用能力。
同时,通过引入实际生活中的应用案例,能够增强学生对物理知识的兴趣和认识的深度。
在教学中,教师应注意引导学生进行思考和讨论,激发学生的学习兴趣,提高学习效果。
重力势能+高中物理人教版(2019)必修第二册
参考 平面 桌面
地面
在A点
6J 10 J
在 B点
下落过程 重力势能变
重力做功
化
─4 J 10 J
减少10 J
0
10 J
减少10 J
A h1
选择不同的参考平面,物体的重力势能不同。
相对性
重力做功和重力势能的变化与参考平面的选择无关。 绝对性
h2 B
课知堂识点小四练、弹性势能
1.关于重力势能的几种理解,正确的是( BC ) A.重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功 B.相对于不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但这并 不影响研究有关重力势能改变的问题 C.在同一高度将物体不论向何方向抛出,只要抛出时的初速度大小 相同,则落地时减少的重力势能必相等 D.放在地面的物体,它的重力势能一定等于零
②当绳子、链条不呈直线状(如折线状)形式放置时,应当分段表 示重力势能再求代数和。
4 弹性势能
拉
压
开
缩
的
的
弓
弹
簧
拉 长 的 弹 簧
弯 曲 的 撑 杆
4 弹知性识点势四能、弹性势能
1、定义:发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用 而具有的势能。 2、性质:(1)相对性:弹簧处于原长时为零势能点。
[解析] 由功的计算公式 W=Flcos θ 知,恒力做功时,做功的多少与物体的位移成正比, 而弹簧对物体的弹力是一个变力 F=kl,所以 A 错误。弹簧开始被压缩时弹力小,物体移动相同 位移,弹力做的功也少,弹簧的压缩量变大时,弹力也变大,物体移动相同的距离做的功多,故 B 正确。物体压缩弹簧的过程,弹力做负功,弹簧的压缩量增大,弹性势能增大,故 C 错误,D 正确。
高中物理_重力势能教学设计学情分析教材分析课后反思
《重力势能》教学设计一、教材内容分析本节教材与过去的处理方法相比,教材认真分析了重力做功与路径是否有关的问题。
这样做的目的不是为了追求严密,而是想有助于学生形成严肃认真的科学态度。
教材强调科学方法,引导学生用比较高的观点处理问题,只要求学生能够“跟”来,并不要求学生去重复形成他们的“科学素质”。
在讨论物体沿任意路径运动时重力做功的问题时,又一次用到了极限的思想。
学生经过多次接触,对这样的方法逐渐就熟悉了。
本节重力势能是机械能的重要内容。
要从重力做功与路径无关的特点出发,理解建立重力势能概念的可能性,掌握重力势能的定义式,明确重力做功和重力势能变化的关系。
二、学情分析1.高一学生认识事物的特点是:开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡,但思维还常常与感性经验直接相联系,仍需具体形象的图片、现象来支持。
2.学生在初中时已接触过重力势能的概念,在高中阶段要定量的学习重力势能及体验建立过程。
3.学生已学习了功的概念和计算方法,通过重力做功的计算来判断重力势能的变化。
三、设计思路《重力势能》一节新教材与旧教材相比有很大变化。
教材首先从重力做功开始,讨论物体竖直向下运动、沿倾斜直线向下运动、以至物体沿任意路径向下运动几种情况的重力做功,利用极限思想,严格证明了重力对物体做功与路径无关,只与初末位置的高度差有关。
分析“mgh”是一个具有特殊意义的物理量,来定义重力势能。
通过让学生求讲台上一本书的重力势能,学生给出答案的多样性,质疑引导学生讨论出重力势能具有相对性。
通过例题结论分析,形象地理解对于不同的参考平面,物体在某一位置具有不同的数值;引出重力势能是标量,但有正、负,正负代表大小,不代表方向,并且指出这里的正负与功的正负的区别;得出重力做功与参考平面无关,重力势能的变化与参考平面无关;探究出重力势能的变化和重力做功的关系。
这样做使学生对重力势能的理解加深,思路清晰。
本节课内容既是重点又是难点,学生在一节课内不容易全面理解和掌握,教学中不宜追求多而全,可以在后续课程中逐渐理解与加深。
专题8-2 重力势能(讲)(解析版)
专题8.2 重力势能(讲)一、讲教材本节课所采用的教材是人教版高中物理必修第二册第八章第2节的内容。
本节内容是首先引入重力势能概念时着重体现“从生活走向物理,从物理走向社会”的基本概念,通过一些生活实例,让学生体验到高处物体具有潜在的能力——重力势能。
通过例题总结出重力做功的特点和重力的功,接着,以例题计算引出高度具有相对性。
重力势能与高度有关,在研究重力势能时应选取参考平面或零势能面。
在零势能上,物体的重力势能为零,解释重力势能“+”“—”号的含义。
其次,在掌握了势能零点的基础上,通过一道分组计算,发现,选取不同的势能平面,计算得出的重力做功的大小是一样的,从而得出结论:选择不同的参考平面,物体在两个不同位置之间势能的差值是确定的,并不随参考平面的改变而改变,即重力做功具有绝对性,最后讲解的是弹性势能的概念以及弹性势能跟形变的大小有关系。
二、讲核心素养物理观念:利用微元法和图象法计算变力做功的问题,理解重力势能与零势能面的选择有关,是一个相对物理量,大小取决于到零势能面的高度。
科学思维:通过重力做功和重力势能的变化关系,推导出重力势能的表达式,体验推导过程中获得新知的乐趣。
科学探究:根据功和能的关系,推导出重力势能的表达式。
科学态度与责任:通过探究过程体会物理学的逻辑之美和方法之美,体会数理的巧妙结合,激发学生求知欲和学习兴趣,享受成功的乐趣。
三、讲图片思维导图四、讲考点和题型【考点一】重力做的功和重力势能1.重力做的功(1)特点:只跟物体运动的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.物体下降时重力做正功;物体被举高时重力做负功,也可以说成物体克服重力做功.(2)表达式:W G=mgh=mg(h1-h2),其中h表示物体起点和终点的高度差.h1、h2分别表示物体起点和终点的高度.2.重力势能(1)定义:物体由于位于高处而具有的能量.(2)大小:等于物体所受重力与所处高度的乘积,表达式为E p=mgh.其中h表示物体(重心)的高度.(3)单位:焦耳,与功的单位相同.3.重力势能的“四性”(1)标量性重力势能是标量,只有大小,没有方向,但有正负.重力势能正负的含义:正负值分别表示物体处于参考平面上方和下方.(2)相对性选取不同的水平面作为参考平面,其重力势能具有不同的数值,即重力势能的大小与参考平面的选取有关.(3)绝对性物体在两个高度不同的位置时,由于高度差一定,重力势能之差也是一定的,即物体的重力势能的变化与参考平面的选取无关.(4)系统性重力是地球对物体吸引而产生的,如果没有地球对物体的吸引,就不会有重力,也不存在重力势能,所以重力势能是这个系统共同具有的,平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化的说法.4.重力做功与重力势能的关系【例1】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,则小球落到地面时的重力势能和整个下落过程中的重力所做的功为()A .mgh ;mghB .mgh ;mg (H +h )C .-mgh ;mg (H +h )D .-mgh ;mg (H -h )【答案】C 【解析】小球落到地面时的重力势能p E mgh =-整个下落过程中的重力所做的功为()W mg H h =+故C 正确。
2022-2023学年高中物理教案:重力势能
第八章机械能守恒定律课时8.2 重力势能1.知道重力做功的特点,即重力做功与路径无关,会求重力做的功。
2.理解重力势能的概念,掌握重力势能的变化和重力做功的关系。
3.知道重力势能的相对性。
4.理解弹性势能的概念,会分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素。
一、重力做的功1.重力做功的表达式:W G=mgh=mgh1- mgh2,式中h指初位置与末位置的高度差,h1、h2分别指初位置、末位置的高度。
2.重力做功的正负:物体下降时重力做正功;物体被举高时重力做负功。
3.重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。
二、重力势能和重力势能的相对性1.重力势能(1)定义:物体所受重力与物体重心到参考平面高度的乘积。
(2)大小:Ep=mgh。
(3)单位:在国际单位制中,重力势能的单位为焦耳,符号为J。
(4)标矢性:重力势能是标量。
2.重力做功与重力势能变化的关系(1)表达式:W G=E p1-E p2= -ΔEp。
(2)两种情况:当物体从高处运动到低处时,重力做正功,重力势能减少,即W G>0,E p1>E p2;当物体由低处运动到高处时,重力做负功,重力势能增加,即W G<0,E p1<E p2。
重力做负功也可以说成物体克服重力做功。
3.重力势能的相对性:重力势能总是相对于某一个水平面而言的,这个平面叫作参考平面。
在这个水平面上,物体的重力势能取为0。
Ep=mgh中的h是物体重心相对参考平面的高度。
参考平面选择不同,则物体的高度h不同,重力势能的大小也就不同。
三、弹性势能1.定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能。
2.弹簧的弹性势能:弹簧的长度为原长时,弹性势能为0。
在弹性限度内,弹簧被拉伸或被压缩时,就具有了弹性势能。
弹性势能的大小与形变大小和弹簧的劲度系数有关。
基础过关练题组一重力做功1.(2022江苏淮安期中)如图所示,质量关系为m1>m2>m3的三个小球分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平地面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,重力对三个小球做的功分别为W1、W2、W3,则下列判断正确的是()A.W1>W2=W3B.W1=W3>W2C.W1=W2=W3D.W1>W2>W32.(2022江苏吴江汾湖中学期中,改编)引体向上是中学生体育测试的项目之一,若一个质量为50 kg 的普通中学生在30秒内完成12次引体向上,每次引体向上重心上升0.4 m,该学生此过程中克服重力做的功为(重力加速度g取10 m/s2) ()A.150 JB.600 JC.2 400 JD.6 000 J题组二重力势能的理解与计算3.(2022江苏淮安期中)关于重力势能,下列说法中正确的是()A.在地面上的物体具有的重力势能一定为零B.一个物体的重力势能从-10 J变化到4 J,重力势能减少了C.物体与参考平面之间的距离越大,它的重力势能也越大D.重力势能的变化量与参考平面的选取无关4.(2022江苏无锡天一中学期中)如图所示,ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道,A、P、B三点位于同一水平面上,C和D分别为两轨道的最低点,将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放,则()A.沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B.两小球到达C点和D点时,重力做功相等C.两小球到达C点和D点时,重力势能相等D.两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时,重力势能相等5.(2022天津南开中学期中)如图所示,一张桌子放在水平地面上,桌面高为h2,一质量为m的小球处于桌面上方h1高处的P点。
高中物理《重力势能》导学案 新人教版必修2
高一年级物理学科“问题导学案”【课题】:重力势能【课型】问题生成解决拓展课【学习目标】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.【重点】重力势能的概念,重力势能的变化和重力做功的关系【难点】重力势能的系统性、相对性,正负的含义【自主导学】+5J、-6J谁更多呢?=1、物体由于而具有的能量叫做重力势能,表达式EP 。
重力势能是量,有正负之分。
重力势能具有相对性,与参考面选择有关,式中的h是指物体重心到的高度。
通常选择作为参考面,也可以选物体系中的最低点为重力势能零点,这样可以避免出现负势能问题。
2、重力做功的特点是。
重力做正功,物体的重力势能,重力做负功(也称物体克服重力做正功)时,物体的重力势能。
用公式表示可写成。
3、势能也叫,是由决定的,因而重力势能是物体和地球组成的系统共有的。
【例题解析】例1 在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v分别上抛、平抛、下抛,那么以下说法正确的是( )A、从抛出到落地过程中,重力对它们所做的功都相等B、从抛出到落地过程中,重力对它们做功的平均功率都相等C、三个球落地时,重力的瞬时功率相同D、如果考虑空气阻力,则从抛出到落地过程中,重力势能变化不相等拓展竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于小球的速度( )A、上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B、上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C、上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D、上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率例2 如图所示,粗细均匀的U形管内装有总质量为m、总长度为3h的同种液体,开始时两边液面的高度差是h,管底阀门T处于关闭状态,现将阀门打开,当两管液面相等时,液体的重力势能变化了多少?拓展本题利用了等效原理,即认为整体中只有局部液体的重心发生了变化,可以使问题简化。
高中物理新教材同步必修第二册 第8章 2 重力势能
2重力势能[学习目标] 1.知道重力做功的特点.2.理解重力势能及重力做功与重力势能变化的关系.3.知道重力势能具有相对性,知道重力势能是物体和地球组成的“系统”所共有的.4.理解弹性势能,知道影响弹性势能大小的相关因素.一、重力做的功1.重力所做的功W G=mgΔh,Δh指初位置与末位置的高度差.2.重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.二、重力势能1.定义:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.2.大小:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积,表达式为E p=mgh.3.单位:焦耳.4.重力做功和重力势能变化的关系:重力做正功,重力势能减少,重力做负功,重力势能增加.关系式:W G=E p1-E p2.三、重力势能的相对性1.重力势能的相对性在参考平面上物体的重力势能为0.选择不同的参考平面,物体重力势能的数值是不同的,但重力势能的差值相同.(后两空选填“相同”或“不同”)2.标矢性:重力势能为标量,其正负表示重力势能的大小.物体在参考平面上方时,重力势能为正值;在参考平面下方时,重力势能为负值.四、弹性势能1.定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能,叫弹性势能.2.影响弹性势能的因素(1)弹性势能跟形变大小有关:同一弹簧,在弹性限度内,形变越大,弹簧的弹性势能就越大.(2)弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关:在弹性限度内,不同的弹簧发生同样大小的形变,劲度系数越大,弹性势能越大.1.判断下列说法的正误.(1)重力做功与路径无关,只与该物体初、末位置的高度差有关.(√)(2)重力势能E p1=10 J,E p2=-10 J,则E p1与E p2方向相反.(×)(3)重力做功W G=-20 J,则物体的重力势能减小20 J.(×)(4)同一弹簧长度不同时,弹性势能一定不同.(×)2.质量为m的物体(可视为质点)从水平地面上方H高处由静止释放,落在地面后出现一个深度为h的坑,如图所示,重力加速度为g,在此过程中,重力对物体做功为______,重力势能______(填“减少”或“增加”)了______.答案mg(H+h)减少mg(H+h)一、重力做的功导学探究如图所示,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h2的位置B,在这个过程中,思考并讨论以下问题:(1)求出图甲情形中重力做的功;(2)求出图乙情形中重力做的功;(3)求出图丙情形中重力做的功;(4)重力做功有什么特点?答案(1)图甲中W G=mgΔh=mgh1-mgh2(2)图乙中W AB′=mgl cos θ=mgΔh=mgh1-mgh2W B′B=0故W AB=mgΔh=mgh1-mgh2(3)图丙中把整个路径AB″分成许多很短的间隔AA1、A1A2…,由于每一段都很小,每一小段都可以近似地看成一段倾斜的直线,设每段小斜线的高度差分别为Δh1、Δh2…,则物体通过每段小斜线时重力做的功分别为mgΔh1、mgΔh2….W AB″=mgΔh1+mgΔh2+…=mg(Δh1+Δh2+…)=mgΔhW B″B=0故W AB=mgΔh=mgh1-mgh2.(4)物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.知识深化1.重力做功只与重力和物体高度变化有关,与运动路径无关.2.物体下降时重力做正功,W G=mgh;物体上升时重力做负功,W G=-mgh.3.重力做功的特点可推广到任一恒力做功,即恒力做功的特点是:与具体路径无关,即恒力做的功等于力与在力的方向上的位移大小的乘积,跟初、末位置有关.例1某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中质量为m的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,重力加速度为g,则下列说法正确的是()A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功C.从A到B重力做功mg(H+h)D.从A到B重力做功mgH答案 D解析重力做功与物体的运动路径无关,只与物体初、末位置的高度差有关.从A到B的高度差是H,故从A到B重力做的功是mgH,选项D正确.二、重力势能导学探究如图所示,起重机把质量为m的楼板从水平地面上吊到高度为h的楼顶上.(1)分别以地面、楼顶为参考平面,楼板在楼顶的重力势能等于多少?楼板从地面吊到楼顶的过程中,重力势能的变化是多少?(2)从结果可以看出重力势能、重力势能的变化与参考平面有关吗?答案(1)楼板的重力势能分别为mgh、0;重力势能的变化均为mgh.(2)重力势能与参考平面有关,重力势能的变化与参考平面无关.知识深化1.重力势能与重力势能的变化量(1)重力势能E p=mgh具有相对性,与参考平面的选取有关,其中h是相对参考平面的高度.当物体在参考平面下方h处时,重力势能E p=-mgh.(2)重力势能是标量,但有正负,正负表示重力势能的大小.(3)重力势能的变化ΔE p与参考平面的选取无关,它的变化是绝对的.2.重力做功与重力势能变化的关系W G=E p1-E p2=-ΔE p(1)当物体由高处运动到低处时,重力做正功,重力势能减少,重力势能的减少量等于重力所做的功.(2)当物体由低处运动到高处时,重力做负功(物体克服重力做功),重力势能增加,重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功.例2(2022·温州市高一期中)下列说法正确的是()A.对于同一个参考平面,若A物体重力势能为-1 J,B物体重力势能为-3 J,则E p A<E p B B.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的C.重力做功的大小与参考平面的选取有关D.克服重力做功,物体的重力势能减小答案 B解析对于同一个参考平面,若A物体重力势能为-1 J,B物体重力势能为-3 J,则E p A>E p B,故A错误;重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的,故B正确;重力势能的大小与参考平面的选取有关,重力做功的大小与参考平面的选取无关,故C错误;克服重力做功即重力做负功,物体的重力势能增大,故D错误.例3如图所示,水平桌面距地面的高度为0.8 m,一物体(可看成质点)质量为2 kg,放在桌面上方0.4 m的支架上,则:(g取10 m/s2)(1)以桌面为参考平面,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能的减少量;(2)以地面为参考平面,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能的减少量;(3)比较以上计算结果,说明什么问题? 答案 (1)8 J 24 J (2)24 J 24 J (3)见解析解析 (1)以桌面为参考平面,物体距参考平面的高度为h 1=0.4 m , 因而物体具有的重力势能为 E p1=mgh 1=2×10×0.4 J =8 J 物体落至地面时,物体的重力势能为 E p2=mgh 2=2×10×(-0.8) J =-16 J 因此物体在此过程中的重力势能减少量为 ΔE p =E p1-E p2=8 J -(-16) J =24 J(2)以地面为参考平面,物体距参考平面的高度为 h 1′=(0.4+0.8) m =1.2 m ,因而物体具有的重力势能为 E p1′=mgh 1′=2×10×1.2 J =24 J物体落至地面时,物体的重力势能为E p2′=0 在此过程中,物体的重力势能减少量为 ΔE p ′=E p1′-E p2′=24 J -0=24 J ;(3)通过上面的计算,说明重力势能是相对的,它的大小与参考平面的选取有关,而重力势能的变化量是绝对的,它与参考平面的选取无关.例4 如图所示,质量均匀的链条放在光滑的水平桌面上,链条全长为l ,质量为m ,有14的长度悬于桌面下.链条由静止开始下滑,设桌面的高度大于l ,则从链条开始下滑到刚离开桌面的过程中重力势能改变了多少?重力做功多少?(重力加速度大小为g )答案 -1532mgl 1532mgl解析 末态时链条呈竖直状,上端与桌面相平,比较初态和末态,链条从开始下滑到刚离开桌面的过程可等效成将初态桌面上的34长度的链条移至末态中整个竖直链条的下端34长度处,故这34长度的链条的重心下降了58l ,所以重力势能减少了34mg ·58l =1532mgl 即ΔE p =-1532mgl重力做功W G =-ΔE p =1532mgl .三、弹性势能 导学探究如图所示,物体与水平轻质弹簧相连,物体在O 点时弹簧处于原长,把物体向右拉到A 处静止释放,物体会由A 向A ′运动,A 、A ′关于O 点对称,弹簧始终在弹性限度内,则:(1)物体由A 向O 运动的过程中,弹力做什么功?弹性势能如何变化? (2)物体由O 向A ′运动的过程中,弹力做什么功?弹性势能如何变化? (3)在A 、A ′处弹性势能有什么关系? 答案 (1)正功 减少 (2)负功 增加 (3)相等 知识深化1.对弹性势能的理解(1)系统性:弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而具有的能量,因此弹性势能具有系统性. (2)(弹簧)弹性势能的影响因素: ①弹簧的形变量x ;②弹簧的劲度系数k .(3)相对性:弹性势能的大小与选定的弹性势能为零的位置有关,对于弹簧,一般规定弹簧处于原长时的弹性势能为零.2.弹性势能与弹力做功的关系:弹性势能的变化只与弹力做功有关,弹力做负功,弹性势能增大,反之则减小. 3.弹性势能表达式的推导根据胡克定律F =kx ,作出弹力F 与弹簧形变量x 关系的F -x 图线,如图所示,根据W =Fx 知,图线与横轴所围的面积表示F 所做的功,即W =kx ·x 2=12kx 2,所以E p =12kx 2.例5关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是()A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小C.在拉伸长度相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能答案 C解析弹簧弹性势能的大小除了跟它的形变量(拉伸或压缩的长度)有关外,还跟劲度系数k 有关,在拉伸长度相同时,劲度系数越大的弹簧,弹性势能越大,故C正确.如果弹簧原来处在压缩状态,当它变长时,它的弹性势能减小,在原长处时它的弹性势能最小,当它变短时,它的弹性势能增大,弹簧在拉伸时的弹性势能不一定大于压缩时的弹性势能,故A、B、D错误.考点一重力做功1.如图所示,质量关系为m1>m2>m3的三个小球分别沿三条不同的轨道1、2、3由离地高h 的A点滑到同一水平面上,轨道1、3是光滑的,轨道2是粗糙的,重力对小球做的功分别为W1、W2、W3,则下列判断正确的是()A.W1>W2=W3B.W1=W3>W2C.W1=W2=W3D.W1>W2>W3答案 D解析重力做功W=mgh,h相等,由于m1>m2>m3,所以W1>W2>W3,故D正确.2.如图所示,质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下,经过水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达h4处的D点时,速度为零,在这个过程中,重力做功为(重力加速度为g )( )A.mgh 4B.3mgh 4 C .mgh D .0答案 B解析 解法一 分段法.小球由A →B ,重力做正功W 1=mgh 小球由B →C ,重力做功为0, 小球由C →D ,重力做负功W 2=-mg ·h 4故小球由A →D 全过程中重力做功 W G =W 1+W 2=mg (h -h 4)=34mgh ,B 正确.解法二 全过程法.全过程,高度差为h 1-h 2=34h ,故W G =34mgh ,B 正确.考点二 重力势能3.(2021·江苏邗江中学高一期中)关于重力势能,下列说法中正确的是( ) A .放在地面上的物体重力势能一定为零B .物体与参考平面的距离越大,它的重力势能也越大C .重力势能的变化量与参考平面的选取无关D .一个物体的重力势能从-10 J 变化到4 J ,重力势能减少了 答案 C解析 地面上的物体的重力势能与参考平面的选取有关,A 错误;如果物体在参考平面上方,物体与参考平面的距离越大,重力势能越大,如果物体在参考平面下方,物体与参考平面的距离越大,重力势能越小,B 错误;重力势能的变化量只与物体初、末位置的高度差有关,与参考平面的选取无关,C 正确;一个物体的重力势能从-10 J 变化到4 J ,重力势能增加了,D 错误.4.一个100 g 的球从1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m 的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g =10 m/s 2)( )A .重力做功为1.8 JB .重力做了0.55 J 的负功C .物体的重力势能一定减少0.55 JD .物体的重力势能一定增加1.25 J 答案 C解析 重力做正功W =mg ·Δh =100×10-3×10×(1.8-1.25) J =0.55 J 重力做的功等于重力势能的减少量,因此重力势能减少0.55 J .故选C.5.(2021·山东高一期中)家住10楼的李同学某次停电时步行从一楼走楼梯回家,已知该同学质量为50 kg ,每层楼的高度为3 m ,取g =10 m/s 2.则该同学在这个过程中( ) A .重力做负功,楼梯的支持力做正功 B .重力做负功,楼梯的支持力不做功 C .重力势能增加1.5×105 J D .重力势能增加1.35×105 J 答案 B解析 上楼梯时,重力方向竖直向下,楼梯的支持力方向竖直向上,所以重力做负功,楼梯的支持力的作用点位移为零,故不做功,故A 错误,B 正确;上楼整个过程中,重力做的功为W G =-mgh =-50×10×27 J =-1.35×104 J ,根据功能关系,重力做负功,所以重力势能增加1.35×104 J ,故C 、D 错误.6.(2022·扬州中学高一期中)一根粗细均匀的长直铁棒重600 N ,平放在水平地面上.现将其一端从地面抬高0.50 m ,而另一端仍在地面上,则铁棒( ) A .重力势能增加150 J B .重力势能增加300 J C .克服重力做功400 J D .克服重力做功600 J 答案 A解析 由几何关系可知在铁棒的重心上升的高度为h =12×0.5 m =0.25 m克服重力做功W 克G =Gh =600×0.25 J =150 J ,故重力势能增加150 J ,故选A. 考点三 弹性势能7.(多选)关于弹簧的弹性势能,下列说法正确的是( ) A .弹簧的弹性势能与其被拉伸(或压缩)的长度有关B .弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数有关C .同一弹簧,在弹性限度内,形变量越大,弹性势能越大D .弹性势能的大小与使弹簧发生形变的物体有关 答案 ABC解析 理解弹性势能时要明确研究对象是发生弹性形变的弹簧,而不是使之发生形变的物体,弹簧弹性势能的大小跟形变量有关,同一弹簧,在弹性限度内,形变量越大,弹性势能也越大;弹簧的弹性势能还与劲度系数有关,当形变量相同时,劲度系数越大的弹簧弹性势能也越大,故A 、B 、C 正确,D 错误.8.如图所示,为小朋友在蹦床上玩耍的照片,在他从与蹦床接触到运动到最低点的过程中,关于小朋友对蹦床的作用力所做的功、蹦床弹性势能变化情况,下列说法正确的是( )A .正功,增大B .正功,减小C .负功,增大D .负功,减小答案 A解析 在他从与蹦床接触到运动到最低点的过程中,小朋友对蹦床的作用力向下,小朋友对蹦床的作用力做正功,蹦床的形变量越来越大,蹦床弹性势能增大,故A 正确,B 、C 、D 错误.9.如图所示,一质量为m 、长度为l 的均匀柔软细绳PQ 竖直悬挂.用外力将绳的下端Q 缓慢地竖直向上拉起至M 点,M 点与绳的上端P 相距13l .重力加速度大小为g .在此过程中,绳的重力势能增加( )A.19mglB.16mglC.13mglD.12mgl 答案 A解析 由题意可知,PM 段细绳的重力势能不变,MQ 段细绳的重心升高了l 6,则重力势能增加ΔE p =23mg ·l 6=19mgl ,故选项A 正确,B 、C 、D 错误. 10.如图甲所示,一滑块沿光滑的水平面向左运动,与水平轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,然后反向弹回,弹簧始终处在弹性限度内,图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像,则弹簧的压缩量由8 cm 变为4 cm 时,弹簧弹力所做的功以及弹性势能的变化量分别为( )A .3.6 J 、-3.6 JB .-3.6 J 、3.6 JC .1.8 J 、-1.8 JD .-1.8 J 、1.8 J答案 C解析 F -x 图像中图线与x 轴围成的面积表示弹力做的功,则W =12×0.08×60 J -12×0.04×30 J =1.8 J ,根据W =-ΔE p 知,弹性势能的变化量为-1.8 J ,C 正确.11.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O 点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A 点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B 点,弹簧始终在弹性限度内.在从A 到B 的过程中,物块( )A .加速度逐渐减小B .经过O 点时的速度最大C .所受弹簧弹力始终做正功D .所受弹簧弹力先做正功,后做负功答案 D解析 由于水平面粗糙且O 点为弹簧在原长时物块的位置,所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA 之间,加速度为零时弹力和摩擦力平衡,所以物块在从A 到B 的过程中加速度先减小后反向增大,A 错误;物块加速度为零时速度最大,所以物块速度最大的位置在AO 之间某一位置,B 错误;从A 到O 过程中弹力方向与位移方向相同,弹力做正功,从O 到B 过程中弹力方向与位移方向相反,弹力做负功,C 错误,D 正确.12.现有一质量为m =0.2 kg 的小球,将其从离地H =45 m 处静止释放.测得小球经3 s 后落地,每1秒时间内下落的距离分别为x 1=5 m 、x 2=15 m 、x 3=25 m 、取地面为参考平面,g =10 m/s 2.求:(1)第1 s 末小球的重力势能;(2)前2 s 内小球重力势能的变化量;(3)整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率.答案 (1)80 J (2)-40 J (3)30 W解析 (1)第1 s 末小球离地面的高度为h =x 2+x 3=40 m取地面为参考平面,第1 s 末小球的重力势能E p =mgh =80 J(2)前2 s 内小球重力势能的变化量ΔE p =mg Δh =-mg (x 1+x 2)=-40 J(3)整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率P =W t =mg (x 1+x 2+x 3)t=30 W.13.如图所示,质量相等的两木块中间连有一竖直弹簧,今用力F 缓慢向上提A ,直到B 恰好离开水平地面.开始时木块A 静止在弹簧上面.设开始时弹簧的弹性势能为E p1,B 刚要离开地面时,弹簧的弹性势能为E p2,则关于E p1、E p2的大小关系及弹性势能的变化ΔE p ,下列说法中正确的是( )A .E p1=E p2B .E p1>E p2C .ΔE p >0D .ΔE p <0 答案 A解析 设两木块的质量均为m ,开始时弹簧形变量为x 1,有kx 1=mg ,设B 刚要离开地面时弹簧形变量为x 2,有kx 2=mg ,可知x 1=x 2,所以E p1=E p2,ΔE p =0,A 正确,B 、C 、D 错误.。
《重力势能》教学设计
《重力势能》教学设计《重力势能》教学设计1一、教学目标理解重力势能的概念及重力做功与重力势能的关系;知道重力势能的相对性和势能是系统所共有的。
【过程与方法】通过理论探究的过程,提升归纳总结的能力,体会用“理论推导”研究问题的方法。
【情感态度与价值观】经历对生活中有关物理现象的观察,感受物理与生活的紧密联系,激发对自然规律的探索兴趣。
二、教学重难点【重点】重力势能的的概念及重力做功跟重力势能改变的关系。
【难点】重力势能的相对性。
三、教学过程环节一:导入新课教师先创设一个情景:如果将石块置于脚边和高空,哪种情况会给人危险的.感觉?思考造成这种感觉的原因,从而引出课题《重力势能》。
环节二:新课讲授(三)重力势能的相对性提问:人从五楼窗台上跳下来,为何平安无事?生:向里跳到五楼的地板上师:这个问题可以说明高度是有相对性的,这也就决定了重力势能的相对性。
提问:如果计算放在桌子上的物体具有多大的重力势能,只有一种结果吗?生:不是的,会有不同的结果。
因为选择不同的水平面做参考平面,在这个参考平面上的物体的重力势能就为0。
师:研究不同的问题参考平面的选取也是不同的,不过我们常选地面为参考平面。
在研究同一个问题时,参考平面选取的不同,不会影响问题的研究。
因为研究物体的重力势能,有价值的是势能的差值,范文,而选择不同的参考平面对这个差值没有影响。
教师继续深化:若参考平面选定,上方物体的高度为正值,重力势能也是正值;下方物体的高度为负值,重力势能也是负值。
负值表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要小。
(可以类比温度计讲解)(四)势能是系统所共有的教师讲解:重力是地球与物体相互吸引而引起的,如果没有地球对物体的吸引,就不会有重力做功,也就不存在重力势能,所以重力势能是这个系统的。
平常所说的“物体”的重力势能,只是一种简化的说法。
环节三:巩固提升结合本节课知识,小组讨论高空抛物为何危害大?环节四:小结作业学生总结本节所学内容。
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5.4重力势能学习目标:1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算。
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. 理知道重力势能的相对性和重力势能变化的绝对性。
4. 了解势能及弹性势能的概念。
学习重点: 1. 重力势能2. 重力势能的变化和重力做功的关系学习难点: 重力势能的变化和重力做功的关系主要内容:一、重力势能EP1.定义:通俗地说,物体由于被举高而具有的能量叫重力势能,用符号Ep表示,物体的质量越大,离地越高,重力势能就越大。
2.定义式:EP =mgh,即物体的重力势能Ep等于物体的重量mg和它的高度h的乘积。
3.单位:在国际单位制中是焦耳(J)。
4.重力势能是状态量。
5.重力势能是标量,即只有大小,没有方向。
6.重力势能的相对性要确定重力势能的大小,首先必须确定一个参考平面(高度为零,重力势能为零的一个水平面)。
相对于不同的参考平面,在确定位置上的物体的重力势能有不同的值,这就是重力势能的相对性。
例如:水平桌面离水平地面的高度为H,一小球在水平桌面上方h高处,选水平桌面为参考平面时,小球的重力势能为mgh;若选地面为参考平面,小球的重力势能就是mg(H+h)。
选择哪个平面做参考平面,原则上是任意的,而不是硬性规定的,因此重力势能虽是标量但却有正负之分。
比如:物体在参考平面以上h高处,其重力势能为EP=mgh;当该物体在参考平面以下h低处,其重力势能就是-mgh,重力势能的正负可表示大小,比如对同一个参考平面,重力势能有一2 J和一3 J两个值,比较其大小有一2 J>一3 J。
实际问题中选择哪个水平面作为参考平面?可视研究问题的方便而定.通常(没有特别说明时)选择地面作为参考平面。
7.重力势能是属于系统的如果没有地球,就没有重力,也就谈不上重力势能了,所以重力势能是属于物体与地球所组成的系统所有的。
(重力势能的这个特点与动能不同,动能是运动物体单独具有的)通常我们说物体具有多少重力势能,只是一种简略的习惯说法(严格地说应是,某物体与地球这一系统具有多少重力势能)。
8.对重力势能相关问题的理解(1)重力势能是一个相对量,它的数值决定于零势能位置(参考平面)的选择。
(2)同一个物体在两个位置上重力势能的变化量是绝对的,与零势能位置的选择无关。
(3)零势能位置的选择是任意的。
实际问题中应以计算方便为原则。
常见的是以地面为零势能位置。
(4)重力势能是一个标量,没有方向,但有正负。
Ep>0时,表示物体的重力势能比在零势能位置时多;Ep<O时,表示物体的重力势能比在零势能位置时少。
(5)重力势能是物体和地球这一系统所共有的,不是物体单独所有的。
通常说某物体的重力势能是多少,只是一种简化的说法。
【例一】如图所示,桌面距地面0.8m,一物体质量为2kg,放在距桌面0.4m的支架上。
(1)以地面为零势能位置,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中,势能减少多少?(2)以桌面为零势能位置,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中势能减少多少?【例二】关于重力势能的下列说法中正确的是( )。
A.重力势能的大小只由重物本身决定。
B.重力势能恒大于零。
C.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零。
D.重力势能实际上是物体和地球所共有的。
二、重力势能的变化△E P1.定义:2.重力势能的变化量与零重力势能参考平面的选择情况无关,这叫做重力势能变化的绝对性。
三、重力势能的变化与重力做功的关系综上所述,可得关于重力势能的变化与重力做功的关系的普遍结论是:1.力对物体做正功时,物体的重力势能减少,减少的重力势能等于重力所做的功;2.重力对物体做负功(或者说物体克服重力做功)时,物体的重力势能增加,增加的重力势能等于物体克服重力所做的功;3.其定量关系式为:W G=-△E P=E Pl-E P2即重力对物体所做的功等于物体重力势能的增量的负值。
4.要重力做功不等于零,重力势能就发生变化;也只有在重力做功不等于零时,重力势能才发生变化。
以上结论不管是否有其他力对物体做功,也不管物体怎样运动均成立。
四、重力做功的特点(1)重力所做的功只跟初位置和末位置的高度差有关,跟物体运动的路径无关。
(2)因为重力是恒力,大小恒定,方向总是竖直向下,根据恒力做功的公式可知,重力做功的大小由重力大小和重力方向上位移的大小即竖直方向上的高度差决定,与其他因素无关,所以只要起点和终点的位置相同,不论沿着什么路径由起点到终点,沿着直线路径也好,沿着曲线路径也好,重力所做的功相同。
(3)重力做功的这个特点,为我们提供了一个求重力做功的简单而重要的方法,也正因为重力做功有此特点,才能引入重力势能的概念。
【例三】质量是50kg的人沿着长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?【例四】两个底面积都是S的圆桶,放在同一水平面上,桶内装水,水面高度分别为h1,和h2,如图所示。
已知水的密度为ρ,现把连接两桶阀门打开,最后两桶水面高度相等,则在这过程中重力做的功等于( )A.ρgs(h1- h2) B.1/2ρgs(h1- h2)C.1/2ρgs(h1- h2)2 D.1/4ρgs(h1- h2)2五、弹性势能(1)定义:物体由于发生(弹性)形变而具有的能量叫弹性势能。
卷紧了的发条、被拉弯了的弓、被拉伸或压缩的弹簧、击球时的羽毛球拍等都具有弹性势能。
(2)弹性势能存在于发生弹性形变的物体之中。
(3)弹性势能的大小跟物体的性质和形变的大小有关,形变越大,弹性势能越大。
弹簧的弹性势能的大小由弹簧的劲度系数和形变量(拉伸或缩短的长度)共同决定,劲度系数越大,形变量越大,弹簧的弹性势能越大。
课堂训练:1.一个人从深4m的水井中匀速提取50N的水桶至地面,在水平道路上行走了12m,再匀速走下6m深的地下室,则此人用来提水桶的力所做的功为( )A.500J B.1100J C.100J D.-100J2.一个质量为m的物体,从40米高处静止开始落下,不计空气阻力,当它的动能和势能相等时,物体下落经过的时间是()A.1秒 B.1.5秒 C.2秒 D.2.5秒3.关于重力势能的说法,正确的是( )A.重力势能是物体和地球所共有。
B.重力势能的变化,只跟重力做功有关系,和其它力做功多少无关。
C.重力势能是矢量,在地球表面以上为正,在地球表面以下为负。
D.重力势能的增量等于重力对物体做的功。
4.粗细均匀,长为5m,质量为60kg的电线杆横放在水平地面上,如果要把它竖直立起,至少要做____________J的功(g=lOm/s2)。
课后作业:1.关于重力势能与重力做功的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.在同一一高度,将物体以初速v0向不同的方向抛出,从抛出到落地过程中,重力做的功相等,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做的功与物体所增加的重力势能之和。
2.若物体m沿不同的路径I和II从A滑到B,如图所示,则重力所做的功为( )A.沿路径I重力做功最大。
B.沿路径II重力做功最大。
C.沿路径I和II重力做功一样大。
D.条件不足不能判断。
3.一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等,将它们放在水平地面上,下列结论正确的是( )A .铁块的重力势能大于木块的重力势能。
B .铁块的重力势能等于木块的重力势能。
C .铁块的重力势能小于木块的重力势能。
D .上述三种情况都有可能。
4.质量为m 的物体以速度v 0从地面竖直上抛,当它运动到离地面h 高处时,它的动能和势能正好相等;这个高度是( )A .g v 20B .g v 220C .g v 420D .gv 202 5.一个物体由h 高处自由下落,下落的时间为t ,关于重力做功和功率的说法中,正确的是( )。
A .下落的前t /2时间内重力做功比后t /2时间内少。
B .下落的前t/2时间内重力做功的平均功率比后t/2时间内的小。
C .下落的前h/2位移内重力做功比后h /2位移内少。
D .下落的前h/2位移内重力做功的平均功率比后h/2位移内小。
6.一物体以初速v 竖直向上抛出,做竖直上抛运动,则物体的重力势能-路程图像应是四个图中的( )。
7.两个质量不同的小铁块A 和B ,分别从两个高度相同的光滑斜面和圆弧斜坡的顶点滑向底部,如图所示,如果它们的初速度都为零,下列说法中正确的是( )A .下滑过程中重力所做的功相等。
B .它们到达底部时动能相等。
C .它们到达底部时重力势能相等。
D .到达底部时的动能等于它们下滑过程中重力势能的减少量。
8.物体在斜面上做加速运动时,下列说法哪个正确( )A.它的动能一定增大,重力势能也一定增大。
B.它的动能一定增大,重力势能一定减小。
C.它的动能一定增大,重力势能一定发生变化。
D.如果加速度逐渐减小,则物体的动能也逐渐减。
9.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面下滑,t秒内下滑了s,则其重力势能改变了_______。
10.一条长为L的铁链置于光滑水平桌面上,用手按住一端,使另一端长为L1的一段下垂于桌边,如图所示,放手后铁链下滑,则当铁链全部通过桌面的瞬间,铁链具有的速率为多少?11.如图所示,m1,m2质量相同,手托m2使它们都处在静止状态,并m1,m2在同一水平面上,由静止放手后,m1,m2开始运动,滑轮质量及摩擦均不计,g取10m/s2,当它们的高度相差3m时,m1,m2的瞬时速度分别为多少?12.如图所示,重物A质量为m,置于水平地面上,其上表面竖直固定着一根轻弹簧,弹簧长为L0劲度系数为k,下端与物体相连结,现将上端P缓慢地竖直提起一段距离L,使重物离开地面,这时重物具有的重力势能为多少?(以地面为零势面)。