1、 7.4重力势能第 1 课时导学案编写人：赵兰波 审核人：马东岚 审批人：【学法指导】1.认真阅读教科书，努力完成“基础导学”部分的内容；2.探究部分内容可借助资料，但是必须谈出自己的理解；不能独立解决的问题，用红笔做好标记；3.课堂上通过合作交流研讨，认真听取同学讲解及教师点拨，排除疑难；4.全力以赴，相信自己！学 习 目 标知识与技能过程与方法情感态度与价值观1. 认识重力做功与路径无关的特点2.知道重力势能是物体和地球系统所共有的3.知道重力势能具有相对性1. 理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算2. 知道重力做功与重力势能的变化关系理解和掌握重力势能的变化与重力做功的关系，
2、并能解释生产、生活中的相关问题.学习重点1.重力势能的表达2.重力势能的变化和重力做功的关系学习难点重力势能的变化和重力做功的关系【学习过程】小实验次数实验（小球落入砂桶中）实验现象实验1用一个铁球从不同高度释放实验2质量不同的两铁球从同一高度释放 上述实验事实说明的道理？一、重力的功1一个质量为m的物体，从高度是h1位置，竖直向下运动到高度为h2的位置，如上图所示重力做功是：2质量为m的物体仍然从高度是h1位置，向下运动到高度为h2的位置，但这次不是竖直方向运动，而是沿着倾斜的直线AB向下运动，物体沿倾斜直线运动的距离是l，如图所示，在这一过程中重力做的功是： 3质量为m的物体由高h1处的A
3、点沿曲线运动到高度为h2的B点，如图所示，在这个过程中重力对物体所做的功如何求解呢？【结论】 根据上述的计算与分析可知道：重力对物体做的功只跟它的_，而跟物体 _无关WG = _（其中m、h分别为物体的质量，h为物体始末位置间的高度差）可见，物体的重力mg与它所在位置的高度h的乘积“mgh”是一个具有特殊意义的物理量二、重力势能EP1.定义： ，用符号 表示，物体的质量越大，离地越高，重力势能就越 。2.定义式： ，即物体的重力势能Ep等于物体的 和它的 的乘积。3单位：在国际单位制中是 ，符号是 4重力势能是状态量。5重力势能是 量，即只有 ，没有 。6重力势能的相对性：重力势能是一个相对量
4、，它的数值决定于零势能位置(参考平面)的选择7重力势能是属于系统的：重力势能是物体和地球这一系统所共有的，不是物体单独所有的。通常说某物体的重力势能是多少，只是一种简化的说法。8重力势能的变化量与零重力势能参考平面的选择情况无关，这叫做重力势能变化的绝对性三、重力做功与重力势能变化的关系重力做功改变物体的重力势能，重力做了多少功，物体的重力势能 ，重力对物体做正功时，物体的重力势能 ，重力做负功时，物体的重力势能 。其定量关系式为：WG=-EP=EPl-EP2即重力对物体所做的功等于物体重力势能的增量的负值。【预习自测】1. 如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上
5、，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则 （ ）A. 沿轨道1滑下重力做功多 B. 沿轨道2滑下重力做功多C. 沿轨道3滑下重力做功多 D. 沿三条轨道滑下重力做的功一样多2. 将同一物体分两次举高，每次举高的高度相同，则（ ）A. 不论选取什么参考平面，两种情况中，物体重力势能的增加量相同B. 不论选取什么参考平面，两种情况中，物体最后的重力势能相等C. 不同的参考平面，两种情况中。重力做功不等D. 不同的参考平面，两种情况中。重力最后的重力势能肯定不等3. 下列说法中正确的是（ ）A. 物体克服重力做功，物体的重力势能增加 B. 物体克服重力做功，物体的重力势能减少C. 重力对物体做正功，
6、物体的重力势能增加 D. 重力对物体做负功，物体的重力势能减少4. 物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（ ）A. 物体的重力势能一定为50J B. 物体的重力势能一定增加50JC. 物体的重力势能一定减少50J D. 物体的重力势能可能不变5. 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多大？若以井底面为参考平面，则物体的重力势能又有多大？6. 质量为5kg的钢球，从离地15m高处自由下落1s，其重力势能变为多大？（g取10m/s2，取地面为参考平面）7、 将重为50 N的物体沿着竖直方向向上匀速吊起10 m高，
7、此过程中物体的重力势能变化了 J，拉力对物体做功 J.若物体以1 m/s2的加速度上升10 m高，此过程中物体的重力势能变化了 J，拉力对物体做了 J的功.（g取10 m/s2）8、如图546所示，杆中点有一转轴O，两端分别固定质量为2m、m的小球a和b，当杆从水平位置转到竖直位置时，小球a和b构成的系统的重力势能如何变化，变化了多少？我的（反思、收获、问题）：参考答案结论：初位置和末位置的高度差 路径 mgh1.定义：通俗地说，物体由于被举高而具有的能量叫重力势能 Ep 大。2.定义式：EP=mgh 物体的重量mg 高度h。3单位：焦耳 (J)。4重力势能是状态量。5标 大小 方向。6重力势
8、能的相对性要确定重力势能的大小，首先必须确定一个参考平面(高度为零，重力势能为零的一个水平面)。相对于不同的参考平面，在确定位置上的物体的重力势能有不同的值，这就是重力势能的相对性。例如：水平桌面离水平地面的高度为H，一小球在水平桌面上方h高处，选水平桌面为参考平面时，小球的重力势能为mgh；若选地面为参考平面，小球的重力势能就是mg(H+h)。选择哪个平面做参考平面，原则上是任意的，而不是硬性规定的，因此重力势能虽是标量但却有正负之分。比如：物体在参考平面以上h高处，其重力势能为EP=mgh；当该物体在参考平面以下h低处，其重力势能就是-mgh，重力势能的正负可表示大小，比如对同一个参考平面
9、，重力势能有一2 J和一3 J两个值，比较其大小有一2 J一3 J。实际问题中选择哪个水平面作为参考平面?可视研究问题的方便而定通常(没有特别说明时)选择地面作为参考平面7. 如果没有地球，就没有重力，也就谈不上重力势能了，所以重力势能是属于物体与地球所组成的系统所有的。(重力势能的这个特点与动能不同，动能是运动物体单独具有的)通常我们说物体具有多少重力势能，只是一种简略的习惯说法(严格地说应是，某物体与地球这一系统具有多少重力势能)。【预习自测】1、 D2、 A3、 A4、 B5、 -100J,700J6、 500J7、 500,500,500,5508、 Epa增=mgl，Epb减=2mgl，减了mgl