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高中新课标人教版物理第七章__机械能守恒定律_第四节__重力势能

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1 基础夯实

1．(江苏盐城中学09～10学年高一下学期期中)关于重力势能的说法，正确的有( )

A．重力势能只能由重物决定

B．重力势能不能为负值

C．重力势能是相对的

D．重力对物体做正功，物体的重力势能增大

2．甲、乙两个物体的位置如图所示，质量关系m甲

)

A．EP1>EP2

B．EP1

C．EP1＝EP2

D．无法判断

解析：取桌面为零势能面，则EP1＝0，物体乙在桌面以下，EP2<0，故EP1>EP2，故A正确．

3．(沈阳二中09～10学年高一下学期期中)竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图象(如图所示)中正确的是(不计空气阻力，以竖直向下为正方向，图中曲线为抛物线，抛出点为零势能点)(

)

答案：ABC

4．关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是(

)

A．物体克服重力做的功等于重力势能的增加

B．在同一高度，将物体以初速度v0向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中，重力所做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等

C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功

D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力的功与物体重力势能之和

解析：根据WG＝Ep1－Ep2知，物体克服重力做的功等于重力势能增加，A正确．根据重力做功的特点知，从同一高度抛出物体到落地的过程中，重力做功相等，因而重力势能的减少量也相等，B正确．重力势能的数值依赖于参考面的选取，重力势能为零的物体，完全可以对别的物体做功，C错误．用手托住物体匀速上升时，手的支持力等于物体的重力，手的支持力做的功等于物体克服重力的功，也等于物体重力势能的增加量，D错误．

5．如图所示，小球质量为m，大小不计，右边圆轨道半径为R，小球从h＝3R处沿斜面滑下后，又沿圆轨道滑到最高点P处，在这一过程中，重力对小球所做的功为________，小球重力势能减少了________．

答案：mgR mgR 2 6．金茂大厦是上海的标志性建筑之一，它主体建筑地上88层，地下3层，高420.5m，是目前国内第一、世界第三高楼(如图所示)．距地面341m的第88层为国内迄今最高的观光层，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收在眼底．站在88层上质量为60kg的游客，在下列情况中，他的重力势能各是多少？(g取10m/s2)

(1)以地面为零势面；

(2)以第88层为零势面；

(3)以420.5m的楼顶为零势面，若他乘电梯从地面上升到88层，他克服重力做多少功？

答案：(1)2.046×105J (2)0 (3)2.046×105J

解析：(1)以地面为参考面h＝341m

所以EP＝mgh＝60×10×341J＝2.046×105J

(2)以88层为零势面h＝0 所以EP＝0

(3)游客从地面到88层，重力做的功为WG＝－mgΔh＝－60×10×341J＝－2.046×105J所以他克服重力做功2.046×105J.

7．有一上端挂在墙上的长画，从画的上端到下端的画轴长1.8m，下端画轴重1N，画重0.8N(画面处处均匀)，现将长画从下向上卷起来，求长画的重力势能增加了多少．

答案：2.52J

解析：画面的重力势能增加了ΔEp1＝m1gl2＝0.8×1.82J＝0.72J，画轴的重力势能增加了ΔEp2＝m2gl＝1×1.8J＝1.8J，所以长画的重力势能增加了ΔEp＝ΔEp1＋ΔEp2＝2.52J.

能力提升

1．一实心铁球与一实心木球质量相等，将它放在同一水平地面上，下列结论正确的是( )

A．铁球的重力势能大于木球的重力势能

B．铁球的重力势能等于木球的重力势能

C．铁球的重力势能小于木球的重力势能

D．木球的重力势能不会大于铁球的重力势能

解析：因为铁球和木球的密度不同，所以，质量相等的铁球和木球，木球的体积较大，放在同一水平地面上时，木球的重心高，因此，木球的重力势能大于铁球的重力势能，选项C正确．

2．(福州市09～10学年高一下学期联考)如图所示质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出，桌面比地面高h，物体到达的最高点距桌面高为H，若以桌面为参考面，则物体落地时的重力势能EP和整个过程中重力所做的功WG为( )

A．0 mgH

B．－mgh mgh

C．－mgh mg(h＋H) 3 D．mgH mg(h＋2H)

解析：取桌面为参考面，物体落地时的重力势能为－mgh，重力做功与路径无关，只与起点和终点的位置有关WG＝mgh，所以B项正确．

3．沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是( )

A．沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多

B．沿坡度大，粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多

C．沿坡度小，粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多

D．不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同

解析：重力做功的特点与物体的运动路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论是光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动．物体克服重力做多少功(重力做多少负功)它的重力势能必增加多少．

4．如图所示为一个人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动的轨迹，在卫星由近地点a运动到远地点b的过程中：( )

A．地球引力对卫星不做功

B．卫星运行的速率不变

C．卫星的重力势能增加

D．卫星的动能增加

解析：卫星与地球间的引力遵守平方反比定律，其作用力方向始终在卫星与地球的连线上．卫星绕地球做椭圆运动的过程中，与地球的距离r不断变化，相当于一个物体距地面的高度在变化，所以地球对卫星的引力将对卫星做功，由于离地面高度的增加，引力做负功，重力势能增大，故答案C正确．

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高中物理必修二第七章-机械能守恒定律知识点总结

高中物理必修二第七章-机械能守恒定律知识点总结

名师总结

优秀知识点

机械能知识点总结

一、功

1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。功是能量转化的量度。

2条件：. 力和力的方向上位移的乘积

3公式：W=F S cos θ

W——某力功，单位为焦耳（J）

F——某力（要为恒力），单位为牛顿（N）

S——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m）

——力与位移的夹角

4功是标量，但它有正功、负功。

某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。

当)2,0[时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功；

当2时，即力与位移垂直功为零，力不做功；

当],2(时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功；

5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。

6功仅与F、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。

7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。

即W总=W1+W2+…+Wn 或W总= F合Scos θ

8 合外力的功的求法：

方法1：先求出合外力，再利用W=Flcosα求出合外力的功。

方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。

二、功率

1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。

2公式：tWP（平均功率）

cosFP（平均功率或瞬时功率）

3单位：瓦特W 名师总结

优秀知识点

4分类：

额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率

实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P实≤P额。

5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P=Fv和F-f = ma

6 应用：

（1）机车以恒定功率启动时，由FP（P为机车输出功率，F为机车牵引力，为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力fF时，速度不再增大达到最大值max，则fP/max。

重力势能 机械能守恒定律

重力势能 机械能守恒定律

重力势能 机械能守恒定律

一．重力势能

1．定义：

物体由于被举高而具有的能。

2．表达式

功和能是两个相互联系的物理量，做功的过程总伴随着能量的改变，所以通过做功来研究能量。

如图所示，力F对物体做功，使物体的动能增加

WF = = Ek

用同样的方法研究势能

用一外力F把物体匀速举高H，物体的动能没有变化，但外力对物体做了功，使物体做功的本领增强，势能增加。

WF = Fh = mgh

(1)EP = mgh

(2)状态量，表示物体在某个位置或某个时刻所具有的势能

3．重力势能的相对性

EP = mgh，其中h具有相对性，因此势能也具有相对性，它与参考平面的选取有关。选取不同的参考平面，物体的重力势能就不相同。原则上讲，参考平面可以任意选取。

重力势能是标量，但有正负，其正负表示该位置相对参考平面的位置高低，物体在该位置所具有的重力势能比它在参考平面上的多还是少。

重力势能是相对的，但势能的变化是绝对的，与参考平面的选取无关。

4．重力做功与重力势能的变化

重力势能的变化与重力做功有密切的关系

重力对物体做了多少负功，物体的势能就要增加多少

重力对物体做多少正功，物体的势能就要减少多少

重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值。

注意：重力势能的变化仅仅是由重力做功决定的

动能的变化是由合外力所做的功决定的

5．重力做功的特点

质量为m的物体，如图所示

(1)从A点自由下落到B点再平移到C点

WG = mg△h = mg(h1－h2)

(2)从A点沿斜面运动到C点

WG = mgscosα = mg△h = mg(h1－h2)

(3)从A点沿斜面运动到B′，再沿斜面运动到C点

WG = mgs1cosα1 + mgs2cosα2 = mg△h = mg(h1－h2)

《重力势能》说课稿

《重力势能》说课稿

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《重力势能》说课稿

《重力势能》说课稿1

【教材分析】

《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理2”中的二级主题“机械能与能源”的内容标准中涉及本节内容的条目是：“理解重力势能，知道重力势能的变化与重力做功的关系”，该条目要求学生理解什么是重力势能，并能从功是能量转化的量度出发，理解重力势能的变化与重力做功之间的关系，同时在高中物理学习中，学生可能遇到的势能有：重力势能、电势能、分子势能，重力势能的学习对以后相关概念的学习至关重要。

“势能的改变”是下节“能量守恒定律”的知识基础，是本章的一个重要知识点。本节进述重力势能及其相对性，重力势能的变化以及与重力做功的关系，为下节讲机械能守恒定律做好准备。

【学生分析】

1．高一学生认识事物的特点是：开始从具体的形象思维向抽象逻辑思维过渡，但思维还常常与感性经验直接相联系，仍需具体形象的图片画面来支持。

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2．学生在初中时已接触过重力势能的概念，在高中阶段要定量的学习重力势能。

3．学生已学习了功的概念和计算方法。通过重力做功的计算来判断重力势能的变化，通过弹性力做功来判断弹性势能的变化。

【教学目标】

㈠知识与技能

1．理解重力势能的概念，能用重力势能的表达式计算重力势能，知道重力势能具有相对性、重力势能的变化具有绝对性。

2．理解重力做功与重力势能的关系，并能用这一结论解决一些简单的实际问题，知道重力做功与运动路径无关。

3．理解重力做功是物体重力势能变化的量度。

4．知道弹性势能的初步概念。

㈡过程与方法

1．经历发散思维和理论探究归纳能力，培养逻辑思维的能力。

2．体会用“实验法”和“理论推导”相互验证研究问题的方法

㈢情感态度与价值观

1．渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。

重力势能教案

重力势能教案

重力势能教案

第七章 机械能守恒定律

第四节 重力势能

【教学目标】 一、知识与技能

1、理解重力势能得概念，会用重力势能得定义进行计算

2、理解重力势能得变化与重力做功得关系,知道重力做功与路径无关、

3、知道重力势能得相对性、，会求重力做功与重力势能得改变。 二、过程与方法

１、根据功与能得关系,推导出重力势能得表达式、 ２、学会从功与能得关系上解释与分析物理形象、 三、情感态度与价值观

渗透从对生活中有关物理现象得观察,得到物理结论得方法,激发与培养学生探索自然规律得兴趣、

【教学重点】

重力势能得概念及重力做功跟物体重力势能改变得关系、

【教学难点】 重力势能得系统性与相对性

【教学课时】

１课时

【教学过程】 一、新课导入

首先我们先来了解一下水力发电站就是如何发电得，由于高处得水在重力得作用下，水由高处落下，此时水得重力势能转化为动能,运动得水流再带动发电机运作将动能转化为动能。

那么什么就是重力势能呢?

在初中得时候,我们学过物体由于被举高而具有得能量叫重力势能.那么重力势能又与哪一些因素有关呢？

重力势能跟物体得质量与高度都有关系，且物体得质量越大，高度越大，重力势能就越大、 引入：那么，怎样定量地表示重力势能呢？ 二、新课教学

举例：把一个质量为m得物体竖直向上抛出，在它上升与下落得过程中,重力分别做什么功?重力势能如何变化?

上升过程中，物体克服重力做功（重力做负功）物体得重力势能增大。

下落过程中，重力做正功,物体得重力势能减小。

教师:我们学过了功与能之间得关系，我们知道力对物体做了多少功，物体得能量就将变化多少,那么同学们认为重力所做得功与物体重力势能得变化之间有什么关系？ 学生：重力所做得功等于物体重力势能得变化、

(一)重力做得功

我们先来分析在以下情景中重力做功分别为多少。 重力势能教案

图１

如图１,小球由h1得高度落到ｈ２得高度，位移为ｈ=h1-ｈ2,所以重力所做得功为