第2节《势能的改变》导学案.doc

第二章第2节《势能的改变》
高一（ ）班 第（ ）小组 姓名 号数
一．导读提纲：
1、什么是重力势能？
2、重力势能的大小与什么因素有关？重力势能的公式是什么？
3、为什么在计算重力势能时必须指明零势能参考平面？
4、重力做功与重力势能的变化存在怎样的关系？重力做功与路径是否有关？
5、什么是弹性势能？弹力做功与弹性势能的变化存在怎样的关系？并与重力进行比较；
二．自主检测：
1、物理学中把物体 叫做重力势能。
2、重力势能能是 （填“标量”或“矢量”），是 （填“状态量”或“过程量”），单位为 符号为 ；
3、重力势能公式：
4、高度的相对性：在说明高度时，须指明一个参考平面，其高度规定为“零”，当物体在参考平面之上，其高度为 （填“正”或“负”），当物体在参考平面之下，其高度为 （填“正”或“负”），数值均等于物体到参考平面的距离大小；
如图，不计小球的大小，（1）当选择桌面作为参考平面，小球在A、B、C三个位置的高度分别为 ， ， ；（2）当选择地面作为参考平面，小球在A、B、C三个位置的高度分别为 ， ， ；
5、重力势能的相对性：（设小球质量为）
（1）当选择桌面作为参考平面， ， ， ；
（2）当选择地面作为参考平面， ， ， ；

6、重力做功与重力势能的改变
（1）定性了解：
物体下降，重力做 功（填“正”或“负”），重力势能 （填“变大”或“变小”）；物体上升，重力做 功（填“正”或“负”），重力势能 （填“变大”或“变小”）；（2）定量计算：
如图，小球质量为，运动为，令地面为零势能参考平面，则小球的重力势能由 ，重力势能变化量 =
该过程重力做功 ，可知、关系为
即重力做多少正功，物体的重力势能就减小多少；重力做多少负功，重力势能就增加多少；
思考：重力做功与零势能参考平面的选择有没有关系？
7、重力做功与路径是否有关
如图，小球从某位置沿三个不同斜面滚至地面，问重力做功是否相同？
即重力做功与路径是否有关？
题：在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v0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
8、弹性势能：把物体 而具有的能量叫做弹性势能；
被拉伸的橡皮筋、被拉伸或压缩的弹簧等物体，都具有弹性势能；
[弹簧的弹性势能公式（作为了解，不需掌握应用公式计算），式中为弹簧的长度变化量，即伸长量或压缩量；]
9、弹力做功与弹性势能的改变的关系
如图，弹簧左端与墙壁相连，右端连接一小球，地面水平光滑，开始时弹簧处于压缩状态，让小球从静止释放，在伸长至原长前，弹力对小球做 功，弹簧弹性势能变 ；超过原长后，小球继续向右运动，弹力做 功，弹性势能变 ；
即弹力做多少正功，弹性势能就减小多少；弹力做多少负功，弹性势能就增加多少；
三．问题探究：
1、以初速度竖直上抛一物体，不计空气阻力，（1）它能达到的最大高度多大？
（2）在高度多少时，物体的重力势能是动能的3倍？
解：

2、如图所示，劲度系数为的轻质弹簧两端分别与质量为、的两物体拴接，劲度系数为的轻质弹簧上端与拴接，下端仅压在桌面上并无拴接，整个系统处于竖立静止状态。现施力将缓慢上提，直至弹簧的下端刚脱离桌面。在此过程中，、的重力势能分别增加了多少？

第二章第2节《势能的改变》课堂检测
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、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
3、用绳子吊起质量为M的物体，当物体以加速度a匀加速上升H的高度时，物体增加的重力势能为（ ）
A MgH B HgH+Mga
C M(g-a) D Mga
4、关于重力做功和物体重力势能的变化，下列说法中正确的是( )
A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少
B、当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
C、重力做功的多少与参考平面的选取无关
D、重力势能的变化量与参考平面的选取有关
5、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，假设桌面处重力势能为零，则小球落地前瞬间的重力势能为( )
A. -mgh B. mgH
C. mg(H+h) D. mg(H-h)

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，则物体的重力势能为 ；若以井底面为参考平面，则物体的重力势能为 。
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