教科版物理必修二第四章 势能(导学案和课后作业)

§4.3势能（导学案）

知识点1：重力势能的概念

1．定义：物体由于_________________而具有的能叫重力势能。 2．重力势能的大小与____________和________________有关。 典例1．下列关于重力势能的说法正确的是（ ）

A ．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

B ．重力势能的大小是相对的

C ．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功

D ．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零

知识点2：重力做的功

1．特点：重力对物体做的功跟_________无关，由____________________________和

______________________________决定。

2．表达式：____________________________

典例2．如图所示，质量为m 的小球从高为h 的斜面上的A 点滚下经水平面BC 后，再滚上另一斜面，当它到达h 3

1处的D 点时，速度为零，此过程中重力做的功是多少？

训练1．如图所示，总长为2 m 的光滑匀质铁链，质量为10kg ，跨过一光滑的轻质定滑轮．开始时铁链的两端相齐，当略有扰动时某一端开始下落，求：从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过程中，重力对铁链做了多少功？（g=10m/s 2）

知识点3：重力势能的计算

（1）公式：________________（2）单位：_____________（3）_______（标量、矢量），

（4）相对性：物体重力势能的大小与__________有关，h是_____________________。在参考平面以上，h取_______值，在参考平面以下，h取_______值，在参考平面上，h取_____，

重力势能正负的物理意义是_________________。

典例3．如图所示，桌面距地面的高度为0.8m，一物体质量为2kg，放在距桌面0.4m的支架上，求：（1）以桌面为零势能参考面，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到地面的过程中重力势能减少多少？（g=10m/s2）

（2）以地面为零势能参考面，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到地面的过程中重力势能减少多少？

0.4m

0.8m

（3）比较以上计算结果，说明什么问题？

知识点4：重力做功跟重力势能变化的关系：_________________________。

F

1．当物体由高处运动到低处时：W G ___0，E p1___E p2。表明重力做_____（正、负）功时，重力势能______（增加、减少），减少的重力势能等于重力所做的功。

2．当物体由低处运动到高处时：W G ___0，E p1___E p2。表明重力做_____（正、负）功时，重力势能______（增加、减少），增加的重力势能等于克服重力所做的功

典例4．起重机以g

4的加速度，将质量为m 的物体匀减速地沿竖直方向提升h 高度，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多少？(空气阻力不计)

知识点5：弹性势能

1．定义：物体由于__________________而具有的能叫做弹性势能 2．物体的形变越大，弹性势能_______

3．弹性势能是_________（标量、矢量）弹性势能也是相对的，要选定零势能点 4．相互作用的物体因相对位置而具有的能成为势能。势能是系统所共有的 典例5．关于弹性势能，下列说法正确的是（ ） A ．发生弹性形变的物体都具有弹性势能 B ．只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能 C ．弹性势能可以与其他形式的能相互转化 D ．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳

训练2．如图所示，轻质弹簧一端与物体连接，另一端固定在墙上，在力F 的作用下物体处于静止状态。当撤去力F 后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．弹簧的弹性势能逐渐减小

B．弹簧的弹性势能逐渐增大

C．弹簧的弹性势能先增大再减小

D．弹簧的弹性势能先减小再增大

课后作业

知识点1：重力势能的概念

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．重力势能减少时，重力对物体做正功

知识点2：重力做的功

2．如图所示，A点距地面高为h，B点在地面上，一物体沿两条不同的路径ACB和ADB 由A点运动到B点，则（）

A．沿路径ACB重力做的功多一些

B．沿路径ADB重力做的功多一些

C．沿路径ACB和路径ADB重力做的功一样多

D．无法判断沿哪条路径重力做的功多一些

3．沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是（）

A．沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多

B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多

C．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多

D．不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同

知识点3：重力势能的计算

4．甲、乙两个物体的位置如图所示，质量关系m甲

A．E p1>E p2B．E p1

C．E p1＝E p2 D．无法判断

5．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)

6．物体从某高度处做自由落体运动,以地面为重力势能零点,下列所示图像中,能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是（）

知识点4：重力做功跟重力势能变化的关系

7．下列关于重力做功及重力势能的说法中，正确的是（）

A．两物体A、B，A的高度是B的2倍，那么A的重力势能也是B的2倍

B．如果考虑空气阻力，从某一高度下落一物体到达地面，物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少