【同步備課】2020年高中物理學(xué)案(新人教必修二)7.4《重力勢能》4

班級_________組別_________座號_________姓名_________學(xué)習(xí)目標1.生疏重力做功與路徑無關(guān)的特點。2.理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義式進行計算。3.理解重力做功與重力勢能變化的關(guān)系。4.知道重力勢能具有相對性。5.知道重力勢能是物體和地球系統(tǒng)所共有的。重點： 1.理解重力勢能的概念。 2.重力做功跟物體重力勢能轉(zhuǎn)變的關(guān)系。難點： 重力勢能的系統(tǒng)性和相對性。學(xué)習(xí)過程課前預(yù)習(xí)，自主學(xué)習(xí)、重力做的功1.特點只跟物體運動的_____和_____的位置有關(guān)，而跟物體運動的______無關(guān)。2.表達式WG=____=_________,其中h1、h2分別表示物體起點和終點的高度。二、重力勢能1.特點：與_____做功相關(guān)，隨_____和_____的變化而變化。2.表達式：______，表明物體的重力勢能等于它所受_____與所處_____的乘積。3.單位：在國際單位制中是_____。4.重力做功與重力勢能變化的關(guān)系(1)表達式：WG=________。(2)兩種狀況①當(dāng)物體從高處運動到低處時,重力做_____,重力勢能_____,即WG>0,②當(dāng)物體由低處運動到高處時,重力做_____,重力勢能_____,即WG<0,重力做負功也叫做物體_____________。三、重力勢能的相對性和系統(tǒng)性1.相對性：重力勢能總是相對選定的_________而言的。2.系統(tǒng)性：重力勢能是___________所組成的系統(tǒng)共有的。【判一判】(1)物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定()(2)在地面上的物體，它具有的重力勢能肯定等于零。()(3)重力勢能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨具有的。()(4)物體克服重力做的功等于重力勢能的增加量。()二．課堂導(dǎo)學(xué)，小組合作探究主題一：重力做的功試分析三幅圖中重力做的功，并總結(jié)重力做功的特點。【學(xué)問點撥】重力做功的兩點提示(1)重力做功W=mgh，其中h為始、末位置的高度差。重力的方向是豎直向下的，因而計算功時也只能在豎直方向選取位移，即豎直高度。(2)重力做的功有正負之分，當(dāng)物體下降時，重力做正功；反之，當(dāng)物體上升時，重力做負功，即物體克服重力做功。【探究歸納】重力做的功1.計算式：WG＝mgh1－mgh2。2.特點：只跟初、末位置有關(guān)，而與物體運動的路徑無關(guān)?！镜淅?】沿高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面對上拉物體到頂端，下列說法中正確的是()A.沿坡度小、長度大的斜坡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.沿長度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D.以上幾種狀況下克服重力做的功一樣多主題二：重力勢能1.探究重力勢能的相關(guān)因素試驗器材：報紙(2個同學(xué)把報紙拉平)、乒乓球、小鋼球。探究試驗：分組定性檢驗(1)相同的高度由靜止分別釋放乒乓球、小鋼球；(2)不同的高度由靜止釋放小鋼球。依據(jù)試驗現(xiàn)象你能得出什么結(jié)論？2.探究重力做功與重力勢能變化量的關(guān)系如圖，質(zhì)量為m的物體從高度為h1的A點下落到高度為h2的B點，重力所做的功為多少?重力勢能的變化量是多少？二者有什么關(guān)系？【探究歸納】重力勢能1.重力勢能的相關(guān)因素：與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)。2.重力做功與重力勢能的關(guān)系(1)重力做正功，重力勢能減小；(2)重力做負功，重力勢能增加?！镜淅?】(2022·廣州高一檢測)質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地面的高度為h，如圖所示。若以桌面為參考平面，則小球落地時的重力勢能及整個過程中重力勢能的變化量分別是()A.mgh,削減mg(H-h)B.mgh,增加mg(H+h)C.-mgh,增加mg(H-h)D.-mgh,削減mg(H+h)主題三：重力勢能的相對性一個質(zhì)量為2kg的花盆，從高為50m的16樓窗臺落地，依據(jù)所給的數(shù)據(jù)計算填表。(g取10m/s2)2.依據(jù)上表試分析：(1)相對于不同的參考平面，重力勢能是否相同，說明重力勢能具有什么性質(zhì)？(2)重力勢能的正負有什么含義？(3)重力勢能的變化量是否與參考平面的選擇有關(guān)？說明重力勢能具有什么性質(zhì)？【探究歸納】重力勢能正負的意義1.Ep>0，說明物體在參考平面的上方，物體在該位置處的重力勢能大于物體在參考平面處的重力勢能。2.Ep<0，說明物體在參考平面的下方，物體在該位置處的重力勢能小于物體在參考平面處的重力勢能。【典例3】如圖所示,在三樓的房間內(nèi)有一張高為1.5m的桌子,桌子上有一個1kg的鐵球,若分別取地面、桌面、四樓樓頂為零勢能面，鐵球具有的重力勢能分別為多少?(g=10m/s2)三．自主歸納整理本節(jié)學(xué)習(xí)的學(xué)問四．分層達標訓(xùn)練【基礎(chǔ)達標】1.下列說法中正確的是()A.地球上的任何一個物體的重力勢能都有一個確定的值B.從同一高度將某一物體以相同的速率拋出，落到地面上時，物體的重力勢能的變化量是相同的C.在不同高度的不同物體具有的重力勢能可能相同D.位于零勢能參考平面以下的物體的重力勢能肯定小于在零勢能參考平面以上的物體的重力勢能2.將一物體由A移至B，重力做功()A．與運動過程中是否存在阻力有關(guān)B．與物體沿直線或曲線運動有關(guān)C．與物體做加速、減速或勻速運動有關(guān)D．與物體發(fā)生的位移有關(guān)3.(2022·涪陵高一檢測)如圖所示，質(zhì)量為m的小球在半徑為R的軌道上來回運動，下列說法中正確的是()A.若A、B等高，從A到B重力做功為mgRB.若A、B等高，從A到B重力做功為零C.若軌道有摩擦，重力做功最多是mgRD.若軌道有摩擦，重力做功大于mgR4.關(guān)于重力做功和物體重力勢能的變化，下列說法中正確的是()A.當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能肯定削減B.當(dāng)物體克服重力做功時，物體的重力勢能肯定增加C.重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)D.重力勢能的變化量與參考平面的選取有關(guān)5．一個質(zhì)量為0.5kg的小球，從5m高處自由下落，著地后反彈起1m，取地面為參考平面，并取g=10m/s2,則()A.初、末位置小球的重力勢能分別為25J和-5JB.在下落和反彈過程中重力做功分別為25J和5JC.由初位置到末位置重力做功為20JD.重力做的功等于末位置的重力勢能減初位置的重力勢能6.一實心鐵球與一實心木球質(zhì)量相等，將它們放在同一水平地面上，下列結(jié)論正確的是()A．鐵球的重力勢能大于木球的重力勢能B．鐵球的重力勢能等于木球的重力勢能C．鐵球的重力勢能小于木球的重力勢能D．木球的重力勢能不會大于鐵球的重力勢能7．黃果樹大瀑布(如圖所示)自70m高的斷崖絕壁凌空飛下直瀉犀牛潭，氣概排山倒海。該瀑布常年流量約為每秒20m3，則每秒鐘水的重力勢能的變化量為_________。(g取10m/s2【力量提升】8.(2022·鄭州高一檢測)如圖所示，兩個質(zhì)量相等的物體從同一高度沿傾角不同的斜面加速下滑，α1>α2，且第一個斜面光滑，其次個斜面粗糙。由頂端滑到底端的過程中，重力對物體做的功分別為W1和W2，重力勢能的變化量分別為和，則()A.W1=W2 B.W1<W2C．> D．<9.如圖所示，在水平地面上平鋪著n塊磚，每塊磚的質(zhì)量為m，厚度為h。假如人工將磚一塊一塊地疊放起來，那么人至少做功()A．n(n－1)mgh B.n(n－1)mghC．n(n＋1)mgh D.n(n＋1)mgh10．在離地面80m處無初速度地釋放一小球，小球質(zhì)量為m=200g，不計空氣阻力，g取10m/s2，取最高點所在水平面為參考平面。求：(1)在第2s末小球的重力勢能。(2)在第3s內(nèi)重力所做的功和重力勢能的變化量。11.如圖所示，兩個底面積