3. 势能课件配套优秀

《势能》导学案

詹剑斌

【学习目标】

1.认识重力做功与物体运动的路径无关的特点. 2.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行有关计算. 3.理解重力做功与重力势能变化的关系. 4.知道重力势能具有相对性. 【学习重点】

重力势能的概念及重力做功与重力势能变化的关系。

【学习难点】

重力势能的相对性

【合作探究】

一、重力做的功

[问题设计] 如图1所示，一个质量为m的物体，从高度为h1的位置A分别按下列三种方式运动到高度为h2的位置B，在这个过程中思考并讨论以下问题：

图1 (1)根据功的公式求出甲、乙两种情况下重力做的功．

(2)求出丙中重力做的功．

(3)重力做功有什么特点？

1

[要点提炼] 1．重力做的功WG＝mg(h1－h2)，其中h1、h2分别是初、末位置的高度．物体由高处运动到低处时，重力做 功．物体由低处运动到高处时，重力做 功．

2．重力做功的特点：物体运动时，重力对物体所做的功只与物体初、末位置的

有关，与物体运动的 无关．

二、重力势能

[问题设计] 1．为什么可以把mgh定义为物体的重力势能？

2．如图2所示，质量为m的物体自高度为h2的A处下落至高度为h1的B处，求此过程中重力做的功和重力势能的变化量，并分析它们之间的关系．

图2 [要点提炼] 1．重力势能EP=mgh，它是 . 2．重力做功与重力势能改变的关系

(1)表达式 . (2)两种情况：

2

三、重力势能的相对性和系统性（小组讨论）

1.重力势能的相对性如何理解？

2.如何认识重力势能的正负？

[要点提炼] 1．重力势能的相对性

(1)重力势能具有 ，即Ep与选取的参考平面(零势能面)有关．因此，在计算重力势能时，必须首先选取参考平面．

(2)重力势能的变化是 ，它与参考平面的选取 . (3)正负的含义：在参考平面上方物体的重力势能是正值；在参考平面下方物体的重力势能是负值. 2．重力势能的系统性：重力势能是地球与物体所组成的系统共有的．

一、对重力做功的理解与计算

[典例1]如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地面高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则(

) A．沿轨道1滑下重力做的功多

B．沿轨道2滑下重力做的功多

C．沿轨道3滑下重力做的功多

D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多

二、对重力势能的理解

[典例2]如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设以桌面处为参考平面，则小球落到地面前瞬间的重力势能为(

) A．mgh

B．mgH

C．mg(h＋H)

D．－mgh

3

三、重力做功与重力势能变化的关系

[典例3]如图，质量m = 1kg的小球，从桌面上方高h1 = 1.2m的A点下落到地面上的B点，桌面离地面的高度h2 = 0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s²)

参考面

桌 面

地 面

针对训练1：如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下h经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达4的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为(

) mgh3mghA.4

B.4

C．mgh

D．0

针对训练2：如图所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧处于原长，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H，则物体重力势能的增加量为(

) A．MgH

M2g2C．MgH－k

【课堂小结】

【课后作业】

1.完成训练案；2.课本P66问题与练习。

4

小球在A处的小球在B处的整个过程中重重力势能（J）

重力势能（J）

力做功(J)

整个过程中重力势能变化量(J)

M2g2B．MgH＋k

MgD．MgH－k