2019-2020學(xué)年高中物理人教版（2019）必修第二冊學(xué)案：第八章 第二節(jié) 重力勢能 含解析

1、祝學(xué)子學(xué)業(yè)有成，取得好成績8。2 重力勢能1、認(rèn)識重力做功與路徑無關(guān)的特點(diǎn).2、理解重力勢能的概念，知道重力勢能是物體和地球系統(tǒng)所共有的。會用重力勢能的定義式進(jìn)行計(jì)算。3、理解重力做功與重力勢能的變化的關(guān)系。4、理解知道重力勢能具有相對性。5、定性了解彈性勢能，知道彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系。重點(diǎn)難點(diǎn)1、理解重力做功的特點(diǎn)(重點(diǎn)）2、對于重力勢能與彈性勢能的理解（重點(diǎn)）3、重力勢能的相對性（難點(diǎn)）4、重力做功和重力勢能的關(guān)系（難點(diǎn)）自主探究1、 重力做的功物體運(yùn)動時，重力對它做的功只跟它的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置_,而跟物體運(yùn)動的路徑_。表達(dá)式：式中h指初位置與末位置的_，分別指初位置、末位置的高度

2、。2、 重力勢能1、我們把叫作物體的_,常用表示，即重力勢能是標(biāo)量,其單位與功的單位相同，在國際單位之中都是焦耳，符號為j1j=1kgms2m=1nm2、當(dāng)物體由高處運(yùn)動到低處時，重力做正功，重力勢能_，即當(dāng)物體由低處運(yùn)動的高處時,重力做負(fù)功,重力勢能_，即3、 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_。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。選擇不同的參考平面物體，重力勢能的數(shù)值是不同的.4、 彈性勢能1、發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間,由于有彈力的相互作用,也具有勢能,這種勢能叫作彈性勢能。2、彈性勢能跟_有關(guān)系.3、彈簧的彈性勢能還跟

3、彈簧的_有關(guān)。4、彈性勢能是由發(fā)生彈性形變的物體各部分的相對位置決定的。探究思考1、 重力勢能的理解1、重力勢能的正負(fù)：重力勢能是標(biāo)量,正、負(fù)表示在零勢能面上方還是下方。2、重力勢能的性質(zhì):（1）相對性：，h是相對于零勢能面的高度。（2）變化的絕對性:,由于初、末位置高度差與零勢能面選取無關(guān),因此重力勢能的變化與零勢能面的選取無關(guān)?！镜淅弧?、下列對重力勢能的理解正確的是（ ）a.物體做勻速直線運(yùn)動時,其重力勢能一定不變b.當(dāng)重力對物體做功時,該物體具有的重力勢能也一定變化c。物體重力勢能的數(shù)值隨選擇的參考平面的不同而不同d.在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零解題思路：做勻速直線運(yùn)動

4、的物體,只要它的重力做功,即高度發(fā)生變化,它的重力勢能就一定發(fā)生變化,a錯誤；重力做功是物體重力勢能變化的原因,重力做功,重力勢能一定發(fā)生變化,b正確；重力勢能的大小是相對參考面而言的,如果選擇的參考面不同，則物體的重力勢能也一定不同，c正確;重力勢能是相對量，只有確定一個參考平面，重力勢能才有確定值,在地面上的物體,重力勢能不一定為零,d錯誤. 答案：bc2、 重力做功與重力勢能變化的關(guān)系1、重力做功:，特點(diǎn)是重力做功與路徑無關(guān)。2、重力對物體所做的功，等于物體重力勢能變化量的負(fù)值，即。(1)重力對物體做多少正功，物體的重力勢能就減少多少。（2)物體克服重力做多少功，物體的重力勢能就增加多少

5、.3、重力勢能的變化只取決于物體的重力所做功的情況。重力所做的功等于重力勢能的減少量，物體克服重力所做的功等于重力勢能的增加量。重力勢能的變化與其他因素均無關(guān)?！镜淅?、質(zhì)量為m的小物塊，從離桌面高h(yuǎn)1處由靜止下落，桌面離地面高為h2，如圖所示。如果以桌面為零勢能參考面，那么小物塊落地時的重力勢能和整個過程中重力勢能的變化分別是( )a. ，減少b. ，增加c. ，增加d。 ,減少解題思路：以桌面為參考平面，小物塊落地時在桌面下方，所以小物塊落地時的重力勢能為。據(jù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系得：，小球下落的過程中所以小球重力勢能減少；故選d。答案：d【典例三】3、如圖所示，靜止的物體沿不同

6、的光滑軌道由同一位置滑到水平桌面上,軌道高度為h，桌面距地面高為h,物體質(zhì)量為m,則以下說法正確的是（ )a.物體沿豎直軌道下滑到桌面上,重力勢能減少最少b.物體沿曲線軌道下滑到桌面上,中力勢能減少最多c.以桌面為參考面,物體重力勢能減少mghd。以地面為參考面，物體重力勢能減少mg（h+h）解題思路：重力勢能的變化情況與通過什么樣的路徑下落無關(guān),只與初末狀態(tài)的高度差有關(guān),所以ab錯誤;不管以哪個水平面作為參考面,重力勢能的變化量是確定的，c正確,d錯誤.答案：c3、 彈性勢能的理解1、彈性勢能的性質(zhì)（1）系統(tǒng)性:彈性勢能是發(fā)生彈性形變的物體上所有質(zhì)點(diǎn)因相對位置改變而具有的能量,因而彈性勢能是

7、整個系統(tǒng)所具有的.(2）相對性：彈性勢能的大小與選定的參考平面位置有關(guān)。對于彈簧，一般規(guī)定彈簧處于原長時的勢能為零.（3)對于同一彈簧，從自然長度伸長和壓縮相同的長度時彈性勢能相同。2、彈力做功跟彈性勢能變化的關(guān)系彈性勢能變化只與彈力做功有關(guān)（1)當(dāng)彈簧的彈力做正功時，彈簧的彈性勢能減少，彈性勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。（2）當(dāng)彈簧的彈力做負(fù)功時，彈簧的彈性勢能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能。（3）表達(dá)式：【典例四】4、關(guān)于彈性勢能，下列說法正確的是（ )a.任何發(fā)生彈性形變的物體,都具有彈性勢能b.任何具有彈性勢能的物體，一定發(fā)生了彈性形變c。物體只要發(fā)生形變,就一定具有彈性勢能d.彈簧

8、的彈性勢能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān)解題思路:任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能,任何具有彈性勢能的物體一定發(fā)生了彈性形變，選項(xiàng)ab正確.物體發(fā)生了形變，若是非彈性形變,無彈力作用,物體就不具有彈性勢能,選項(xiàng)c錯誤。彈簧的彈性勢能除了跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān)外，還跟彈簧勁度系數(shù)的大小有關(guān),選項(xiàng)d錯誤。答案：ab隨堂訓(xùn)練1、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答案:b2、如圖所示,小明在玩蹦蹦桿。在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中,小明

9、的重力勢能、彈簧的彈性勢能的變化是（ ）a。重力勢能減少，彈性勢能增大b.重力勢能增大，彈性勢能減少c.重力勢能減少，彈性勢能減少d.重力勢能不變，彈性勢能增大答案：a3、如圖甲所示，一根長為l，質(zhì)量為m的勻質(zhì)軟繩懸于o點(diǎn)， 若將其下端向上提起使 其對折，如圖乙所示，則軟 繩重力勢能變化量的大小為 ( ）a. b。 c。 d。 答案：d4、一質(zhì)量為m=5kg的啞鈴被人從離地面高1m處舉高到離地面高2m處取10m/s2,則（ ）a。啞鈴在2m高處的重力勢能為100jb.啞鈴在2m高處的重力勢能一定不為零c。若取地面為零勢能參考平面，在此過程中啞鈴的重力勢能增加為100jd.無論取何處為零勢能參考平面,在此過程中啞鈴的重力勢能增加量均為50j答案：d5、一蹦極運(yùn)動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落,到最低點(diǎn)時距水面還有數(shù)米距離,假定空氣阻力可忽略,運(yùn)動員可視為質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是( )a。運(yùn)動員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢能始終減少b。蹦極繩張緊后的下落過程中,彈力做負(fù)功，彈性勢能增加c。蹦極過程中,運(yùn)動員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒d.蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點(diǎn)的選取有關(guān)答案：abc6、一個小孩在蹦床上做