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2019-2020年高中物理《41 重力勢能的變化與機械功》導學案 滬科版必修2 科 目 物理 課 題 課型 新授 設(shè)計人 李昌 審查人 衛(wèi)尚昆 審批人 序號 4-01 學習 目標 1、理解重力勢能的概念； 2、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、知道重力勢能的相對性。 學習 重點 重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系。 學習 難點 重力勢能的系統(tǒng)性和相對性。 學法 指導 通過閱讀教材的同步練習完成任務(wù)一 通過小組討論完成任務(wù)二和任務(wù)三 學 習 過 程 任務(wù)一 預(yù)習導學 質(zhì)量為m的重錘從離地高度為h1處，自由下落至離地高度為h2處，（不計空氣阻力）重力做的功為 。由此可知，物體的重力mg與它所在位置的高度h的乘積“mgh”是一個具有特殊意義的物理量。 1. 物體運動時，重力對它做的功只跟它的_______和________方向上的初末位置有關(guān)，而跟物體的運動狀態(tài)_______。重力做功的公式為 WG=______________ 2. 物體由于被舉高而具有_______，我們把物理量_______叫做物體的重力勢能，常用EP表示，表達式EP=_______，是______量。在國際單位制中單位為_______，符號_______。 3. 重力勢能具有相對性，選擇不同的______________物體的重力勢能的數(shù)值是不同的，但重力勢能的差值_______。 4. 重力勢能是______________所組成的系統(tǒng)所共有的，而不是地球上的物體單獨具有的。 5. 物體發(fā)生形變時具有的勢能叫做_________。類比猜想彈性勢能的表達式可能與哪幾個物理量有關(guān)？ 任務(wù)二 合作探究 地面 桌面 下落過程 小球重力勢能變化 下落過程 小球重力做功 小球在B點 重力勢能 小球在A點 重力勢能 參考 平面 [深入思考]： 1. 重力勢能的正負表示什么意義？與速度的正負，功的正負，溫度的正負意義是否相同？ 2. 重力勢能的改變量ΔEP的正負表示什么意義？ 【課堂互動探究】 知識點1 重力做功的特點 【問題探究】為什么重力做功與路徑無關(guān)呢？ W=FS 中F應(yīng)該是_______力，S指_____________________ WG=Gh 中G也是_______力，h指______________________ 知識點2 重力勢能 【問題探究】如何理解重力勢能的相對性和重力勢能變化的絕對性呢？ EP=mgh中的h是相對于___________的高度差，具有________性，在參考平面上的物體，其高度h____0，重力勢能EP___0;在參考平面上方的物體，其高度h____0，重力勢能EP___0;在參考平面下方的物體，其高度h____0，重力勢能EP___0。 而重力勢能的變化量ΔEP僅與所研究物理過程的____位置與____位置的________有關(guān)，而與參考平面的選取________ 【討論】：重力勢能為零的物體是不是就沒有重力勢能？ 例1：一個質(zhì)量為2Kg，半徑為10cm的籃球，放在水平地面上，其重力勢能是多大？ 【討論】：重力勢能為零的物體是不是就沒有重力勢能？ 例：如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=0.4m的A點落到地面的B點，桌面高h2=0.8m．請按要求填寫下表．(g=10m/s2) 題后總結(jié)：選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值________；對一個確定的過程，WG和△EP與參考面的選擇________ 知識點3 彈性勢能 如果彈力做正功，彈性勢能________，________的彈性勢能____彈力對物體做的功 如果彈力做負功，彈性勢能________，________的彈性勢能____物體______彈力做的功 例4.在水平面上豎直放置一輕質(zhì)彈簧，有一物體在它的正上方自由落下，在物體壓縮彈簧速度減為零時 A．物體的重力勢能最大 B．物體的動能最大 C．彈簧的彈性勢能最大 D．彈簧的彈性勢能最小 任務(wù)三 當堂檢測 1.彈簧的彈力F=KX，試利用平均力推導出彈簧的彈性勢能表達式EP=KX2/2（規(guī)定彈簧原長時彈性勢能為零） 3. 起重機以g/4的加速度，將質(zhì)量為m的物體勻減速地沿豎直方向提升h高度，則起重機鋼索的拉力對物體做的功為多少？物體克服重力做功為多少？物體的重力勢能變化了多少？（空氣阻力不計） 【基礎(chǔ)訓練】【研問]】要求：明確物理模型，規(guī)范解題過程。 任務(wù)四 課后檢測 1、下列關(guān)于重力勢能的說法中，正確的是（ ） A.地面上的物體的重力勢能一定為零 B.質(zhì)量大的物體重力勢能一定大 C.高處物體重力勢能一定大 D.重力勢能的減少量等于重力對物體做的功 2、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系正確的是（ ） A.重力做功不為零，重力勢能一定變化 B.重力做正功，重力勢能增加 　C.重力做正功，重力勢能減少 D.克服重力做功，重力勢能增加 3、如圖所示，桌面離地高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高為H處自由下落，不計空氣阻力，假設(shè)桌面為零勢能的參考平面，則小球落在該處的重力勢能 （ ） A.mgh B.-mgh C.mg（H+h） D.mg（H-h） 4、用繩子吊起質(zhì)量為M的物體，當物體以加速度a勻加速上升H的高度時，物體增加的重力勢能為（ ） A.MgH B.MgH+Mga C.M(g-a) D.Mga 5、物體m沿不同路徑從A滑到B，如圖所示，重力所做的功為（ ） A.沿路徑I 重力做功大B.沿路徑II 重力做功大 C.沿路徑I 和 II重力做功一樣大 D.條件不足，無法判斷 6、質(zhì)量是50kg的人沿著長150m、傾角為30的坡路走上土丘，重力對他所做的功是多少?他克服重力所做的功是多少?他的重力勢能增加了多少? 任務(wù)五 課后反思 收獲： 疑問：