重力势能导学案

课题：§７.４重力势能

学习目标定位

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．知道重力势能是物体和地球系统共有的

【重点难点】

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

自主落实学案

一、重力做功

认真阅读p64教材并结合图7．4—1、图7．4—2、图7．4—3，独立推导这几种情况下重力做的功。

在三种情况下重力做的功是否相等？由此可以得到什么样的结论? 重力做功的表达式是什么?

课堂评价、

1、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，在下列说法中正确的是（）

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

2、若物体m沿不同的路径I和II从A滑到B，如图所示，则( )

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

【小结1】重力做功是特点

物体运动时，重力对它做的功只跟它的初、末位置的有关，而跟物体运动的路径。功的大小等于与的乘积。

二、重力势能

认真阅读教材65、66页，回答下面几个问题

1.物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量. 特殊意义在于什么？

2.重力势能的表达式是什么?用文字怎样叙述?

3.重力势能是矢量还是标量?重力势能的单位是什么?符号是什么?

4、重力势能的相对性和系统性

我们在研究一个物体重力势能时应先选择参考平面．参考平面选取不同，重力势能的数值就不同．可见，重力势能具有相对性．选择哪个水平面作为参考平面，可视研究问题的方便而定，通常选择地面作为参考平面。

注意：

（1）在参考平面上方的物体的高度是值，重力势能也是值。

（2）在参考平面下方的物体的高度是值，重力势能也是值。

（3）势能是标量，“+”、“—”表示。（4）选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的，但并不影响研究有关重力势能的问题，因为在有关的问题中，有确定意义的是重力势能的差值，这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同．

（5）重力势能是地球与物体所组成的系统共有的，而不是地球上的物体单独具有的。

课堂评价：

3、一物体质量为m，重力加速度为g。

（1）若以C平面为零势能面，物体在A处的重力势能为。

（2）若以B平面为零势能面, 物体在A处的重力势能

为。

物体在C处的重力势能为。

（3）负号表示的物理意义是: 。

探究：重力做功与重力势能的关系

如图质量kg m 2=的小球，从离开桌面高m h 2.11=的A 点下落到桌面下m h 8.02=的地面B ，按要求填入表格（g =10m/s 2）

若将小球由B 点提升到A 点，完成下面的表格：

思考：如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否应该改变？

【小结2】物体重力做功W G 与物体重力势能的变化量ΔE p 有何关系？

课堂评价：

4、一个小球在某位置具有的重力势能为14J ，运动中克服重力做功为9J ，小球的重力势能变为 。

参考平面 小球在A 点的重力势能

小球在B 点的重力势能

整个过程小球重力做的功

整个过程小球重力势能的变化

桌面

地面

参考平面 小球在B 点的重力势能

小球在A 点的重力势能

整个过程小球重力做的功

整个过程小球重力势能的变化

桌面

地面

5、一物体运动过程中重力势能由80J变为230J，则此过程中重力做功为。收获：今天你学到了什么？