人教版高中物理必修2第七章第4节重力势能导学案1

第四节重力势能

课标定位

学习目标:1.理解重力势能的概念,掌握重力势能的计算方法,知道重力势能的相对性.

2.知道重力做功和重力势能的改变的关系.

3.理解重力做功与路径无关的特点.

重点难点:重力势能的计算,重力做功与重力势能变化的关系.

自主导学

1.物体的高度发生变化时,重力要做功,物体被举高时,重力做___功,物体下落时,重力做___功.

2.重力做功的特点

物体运动时,重力对它做的功只跟它的____和____的位置有关,而跟物体运动的____无关.

二、重力势能

1.定义:物体由于______而具有的能量.

2.大小:物体的重力势能等于它所受____与所处____的乘积,表达式为________.

3.单位:____,与功的单位相同.

4.重力做功与重力势能变化的关系

表达式:WG=E p1-E p2

(1)当物体从高处运动到低处时,重力做__功,重力势能____,即WG>0,E p1>E p2.

(2)当物体由低处运动到高处时,重力做__功,重力势能____,即WG<0,E p1<E p2.重力做负功也叫做物体____________.

三、重力势能的相对性

1.参考平面:物体的重力势能总是相对于某一______来说的,这个______叫做参考平面,在参考平面,物体的重力势能等于0.

2.参考平面的选取:

(1)选择不同的参考平面,物体的重力势能数值____,但物体在某固定的两点间的重力势能的差值____.

(2)参考平面上方的物体重力势能为正,下方的物体重力势能为负,负号表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的少.

说明:选择哪一个面为参考平面,要根据具体情况而定,一般是以解决问题方便为原则.

四、势能是系统所共有的

重力势能不是地球上的物体单独具有的,重力势能是地球与物体所组成的“系统”共有的.说明:任何一种形式的势能,如分子势能、电势能等都是系统所共有的.

要点突破

一、重力做功的特点

1.探究过程:如图7-4-1所示,质量为m的物体经三条不同的路径,从高度是h1的位置运动到高度是h2的位置.

图7-4-1

第一次物体竖直向下运动(图中路径1):重力所做的功WG=mgh=mg(h1-h2)=mgh1-mgh2.第二次物体沿倾斜直线向下运动(图中路径2):设倾斜直线与竖直方向成θ角,物体通过的距离为l,则重力所做的功WG=mgl cosθ=mgh=mg(h1-h2)=mgh1-mgh2.第三次物体沿