1、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】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
2、力势能 。用公式表示可写成 。3、重力势能与 有关,而重力是 相互作用力,因而重力势能是物体和地球组成的系统共有的。【新课教学】探究一、重力的功 结论:_例题1沿着高度相同,坡度不同,粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端,以下说法正确的是( ) 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. 沿坡度大、粗糙程度小的斜面上升克服重力做的功多 D上述几种情况重力做功同样多拓展训练1:如图所示,质量为m的小球从高为h的斜面上的A点滚下经过水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达h/3处的D点时,此过程中重力做的功是多少?小结:_探究二、重力势
3、能1、影响重力势能的因素:_ 2、重力势能表达式:_3、重力势能与重力做功的关系当物体由高处向低处运动时,重力做 功,物体重力势能 ,也就是WG0,Ep1Ep2;当物体从低处运送到高处时,重力做 功(或者说 ),重力势能 ,也就是WG0,EplEp2例2、起重机将质量为m的物体沿竖直方向提升h高度,物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?拓展训练2、质量是50kg的人沿着长150 m、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?(g取10ms2)探究三、重力势能的相对性1、在参考平面上方的物体的高度是 _值,重力势能也是 _值2
4、、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_例3、一质量为1kg的物体,位于离地面高1.5m处,比天花板低2.5m.以地面为零势能位置时,物体的重力势能等于_ J;以天花板为零势能位置时,物体的重力势能等于_J(g取10ms2)拓展训练3:如图,桌面距离地面0.8m,一小物体质量为2kg,放在距离桌面0.4m的支架上。 (1)以地面为零势能位置,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中,重力势能减少多少?(2)以桌面为零势能位置,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中,重力势能减少多少?探究四、势能是系统所共有的 理解:_
5、 【当堂反馈】1.下列说法中正确的是( )A、地面上的物体重力势能一定为零B、质量大的物体重力势能一定大C、不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大D、离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零2.关于重力势能的理解,下列说法正确的是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-5J变化到-3J,重力势能变小了D.重力势能的减小量等于重力对物体做的功3以下叙述中正确的是:A重力对物体做正功,物体的重力势能增加; B物体克服重力做正功,物体的重力势能越少;C重力对物体不做功,物体的重力势能一定为零;D物体没克服重力做
6、功,物体的重力势能不一定为零。4. 如图所示,桌面离地高为h,质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落,不计空气阻力,假设桌面为零势能的参考平面,则小球在图示位置处的重力势能 ( )A、mgh B、mgH C、mg(H+h) D、mg(H-h)5.物体在运动过程中,克服重力做功50J,则( )A.重力做功为50J B.物体的重力势能一定增加50JC.物体的重力势能一定减小50J D. 物体的重力势能一定是50J6. 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,则物体的重力势能有 ;若以井底面为参考平面,则物体的重力势能是 。来源:学科网课后探究在水平地面上平铺着n块相同的砖,每块砖的质量都为m,厚度为d。若将这n块砖一块一块地叠放起来,至少需要做多少功? 自我总结:_