重力勢能高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

人教版高一物理必修第二冊第二學(xué)期第八章8.2重力勢能第八章機(jī)械能守恒定律8.2重力勢能核心素養(yǎng)目標(biāo)1、物理觀念：理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義式進(jìn)行計(jì)算。2、科學(xué)思維：理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)。3、科學(xué)探究：經(jīng)歷重力勢能概念的建立過程，了解“勢”的含義，理解重力勢能的定義及表達(dá)式，會用表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。4、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：了解實(shí)際生活中的重力做功現(xiàn)象，通過對比形成嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)：1.認(rèn)識重力做功與物體運(yùn)動路徑無關(guān)的特點(diǎn).2.理解重力勢能及重力做功與重力勢能變化的關(guān)系.教學(xué)難點(diǎn)：知道重力勢能具有相對性，知道重力勢能是物體和地球所組成的系統(tǒng)所共有的.理解彈性勢能的概念，知道影響彈性勢能大小的相關(guān)因素.新課引入

雪

崩

雪

崩

當(dāng)山坡積雪內(nèi)部的內(nèi)聚力抗拒不了它所受到的重力拉引時(shí)，便向下滑動，引起大量雪體崩塌的自然現(xiàn)象叫雪崩。

重力做功當(dāng)物體的高度發(fā)生變化時(shí)，重力做功勢能發(fā)生變化：物體下降時(shí)重力做正功，勢能減小物體舉起時(shí)重力做負(fù)功，勢能增大同學(xué)們觀察甲、乙兩圖，小球從A到B(B'）的過程甲：一個質(zhì)量為m的物體,從與地面高度為h1的位置A，豎直向下運(yùn)動到高度為h2的位置B，這個過程中重力做的功是W=mgΔh=mgh1-mgh2

乙：質(zhì)量為m的物體仍然從上向下運(yùn)動，高度由h1降為h2，但這次不是沿豎直方向，而是沿著一個斜面向下運(yùn)動到B'。物體沿斜面運(yùn)動的距離是l，在這一過程中重力做的功是W=mglcosθ=mgΔh=mgh1-mgh2物體運(yùn)動時(shí)，重力對它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān)，與物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。只要起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置不變，無論物體沿什么路徑運(yùn)動，重力所做的功都相同。Ep=mgh（h具有相對性)物體的重力勢能等于它所受重力與所處高度的乘積。2.定義式：焦耳(J)標(biāo)量，有正負(fù)之分，正負(fù)表示相對大小。3.單位：定義：4.量性：負(fù)值：位于參考平面以下，Ep＜0正值：位于參考平面以上，Ep＞0重力勢能Ep1J=1kg·m·s-2·m=1N·m重力勢能的改變和重力做功之間有怎樣的關(guān)系呢？1、由高處向低處運(yùn)動時(shí)：重力做正功，重力勢能的減少量等于重力所做的功WG＞０，EP1＞EP2重力勢能減小2、由低處向高處運(yùn)動時(shí)：重力做負(fù)功，重力勢能的增加量等于物體克服重力所做的功WG＜０，EP1＜EP2重力勢能增大WG＝EP1－EP2=-△Ep重力勢能的相對性物體的重力勢能總是相對于某一水平面來說，這個水平面叫做參考平面又叫做零勢能面。在這個水平面上，物體的重力勢能取為零。通常選擇地面為參考平面。關(guān)于重力勢能說法正確的是A.在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零。B.在不同高度的物體，它們具有的重力勢能可能相同。C.重力勢能是物體和地球共有的，而不是物體單獨(dú)具有的。D.零勢能參考平面確定后，如果物體的重力勢能發(fā)生變化，則重力一定對它做了功。BCD下列說法正確的是()A.重力做功的多少與運(yùn)動的路徑有關(guān)B.重力勢能的變化與參考平面的選取無關(guān)C.彈簧的長度越長，彈簧的彈性勢能越大D.兩長度相同的彈簧，勁度系數(shù)大的彈簧的彈性勢能大B如圖所示，一裝置固定在水平地面上，AB是半徑為R的1/4光滑圓軌道，上端A離地面的高度為H.一個質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)處由靜止滑下，落到地面上C點(diǎn)若以軌道下端B所在的水平面為參考平面，關(guān)于小球的重力勢能，下列說法正確的是

A.在A點(diǎn)為mgRB.在B點(diǎn)為mgRC.在C點(diǎn)為mgHD.在C點(diǎn)的-mg(H-R）AD

(1)彈簧形變量。(2)彈簧的勁度系數(shù)。物體因發(fā)生彈性形變而具有勢能稱為彈性勢能。2.影響因素：1.定義：3.彈簧彈性勢能表達(dá)式：彈性勢能EpEP＝kx2/2如圖甲所示,足夠長固定光滑30°斜面上,用平行于斜面的輕彈簧拉著質(zhì)量m=1kg的物體沿斜面向上運(yùn)動。已知物體在t=1s到t=3s這段時(shí)間的v-t圖像如圖乙所示,彈簧的勁度系數(shù)k=200N/m（g=10m/s2）。則在該段時(shí)間內(nèi)()A.物體的加速度大小為2m/s2B.彈簧的伸長量為3cmC.彈簧的彈力做功為30JD.物體的重力勢能增加36JB課堂小結(jié)一、重力做的功

表達(dá)式：二、重力勢能表達(dá)式：單位;1J=1kg·m·s-2·m=1N·m重力勢能的相對性:參考平面(零勢能面）三、彈性勢能課堂檢測1.(多選)下列關(guān)于重力勢能的說法中正確的是(

)A.放在地面上的物體的重力勢能為零B.一個在軌道上運(yùn)動的物體,在它的重力勢能為零的時(shí)刻,一定運(yùn)動到軌道的最低點(diǎn)C.質(zhì)量小的物體可能比質(zhì)量大的物體具有的重力勢能大D.同一物體在不同高度上的重力勢能一定不同C、D課堂檢測2.一根長L=2m,重力G=200N的均勻木桿放在水平地面上,現(xiàn)將它的一端從地面抬高1m,另一端仍擱在地面上,則物體重力勢能的變化量為(

)A.50J

B.100J

C.200J

D.400J【解析】選B。由幾何關(guān)系可知木桿的重心上升的高度為:h=m=0.5m;物體所受重力做功:WG=-mgh=-200×0.5J=-100J;故物體重力勢能的變化量為:ΔEp=-WG=100J;故選B。課堂檢測3.把的情境改為如圖所示,質(zhì)量為m的小球從高為h處的斜面上的A點(diǎn)滾下經(jīng)過水平面BC后,再滾上另一斜面,當(dāng)它到達(dá)的D點(diǎn)時(shí),速度為零,在這個過程中,重力做功為 (

)

A.

B.

C.mgh

D.0B課堂檢測4.下列關(guān)于重力勢能的說法正確的是 (

)A.物體的位置一旦確定,它的重力勢能的大小也隨之確定B.物體與零勢能面的距離越大,它的重力勢能也越大C.一個物體的重力勢能從-5J變化到-3J,重力勢能增加了D.在地面上的物體具有的重力勢能一定等于零D課堂檢測5.塔吊把一質(zhì)量為200kg的物體，從距地面高為h1=8m的高度勻速運(yùn)到高為h2=3m的地方，重力做了多少功？物體的重力勢能如何變化？

若物體加速或減速下降呢？重力勢能減少了10000J

課堂小結(jié)1.重力做功的特點(diǎn)：與路徑無關(guān)，只與起點(diǎn)和終點(diǎn)的豎直高度差有關(guān)2.地球上的物體具有的與它高度有關(guān)的能量。3.