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课件网) [学习目标] 1.通过对经过不同路径时重力做功的分析,认识重力做功的特点。 2.理解重力势能的表达式及其相对性,知道重力做功与重力势能变化量的关系,并会分析相关问题。 3.运用与重力势能类比的方法,了解弹性势能的决定因素,知道弹性势能变化量与弹力做功的关系。 1.重力做功的表达式:WG=mgΔh=mgh1-mgh2,式中Δh指初位置与末位置间的_____;h1、h2分别指_____、_____的高度。 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。 3.重力做功的正负:物体下降时重力做___功;物体被举高时重力做___功。 高度差 初位置 末位置 起点 终点 路径 正 负 [易错辨析] (1)物体运动时,它的起点越高,重力对它做的功就越多。( ) (2)质量越大,重力做功越多。( ) (3)物体所处的高度只要发生变化,其重力一定做功。( ) (4)重力做功多少取决于物体的重力和它通过的路程。( ) (5)重力做功与物体受到的其他力无关。( ) × × √ × √ [例1] 某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示。则下列说法正确的是( ) D A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功 B.从A到B过程中的阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功 C.从A到B重力做功为mg(H+h) D.从A到B重力做功为mgH 解析 重力对物体所做的功只与物体初、末位置的高度差有关,大小为WG=mgH,故D正确。 [例2] 质量相等的均匀柔软细绳A、B平放于水平地面上,细绳B较长。分别捏住两绳中点缓慢提起,使它们全部离开地面并上升一段距离,此过程中两绳中点被提升的高度分别为hA、hB,两绳克服重力做的功分别为WA、WB。以下说法正确的是( ) A.若hA=hB,则一定有WA=WB B.若hA>hB,则可能有WA
WB C 解析 因绳B较长,若hA=hB,则B的重心较低,根据WG=mgh,可知WA>WB,故A错误;若hA>hB,则一定是B的重心低,则WA>WB,故B错误;若hAWB,还可能WA=WB,故C正确,D错误 1.定义:我们把_____叫作物体的重力势能,常用Ep表示。 2.表达式:Ep=_____。 3.单位:在国际单位制中是____,符号为___。1 J=1 kg·m·s-2·m=1 N·m。 4.重力做功与重力势能变化的关系 (1)表达式:WG=_____=-ΔEp。 (2)两种情况 ①当物体从高处运动到低处时,重力做____,重力势能____,即WG>0,Ep1>Ep2。 ②当物体由低处运动到高处时,重力做____,重力势能____,即WG<0,Ep1<Ep2。重力做负功也可以说成物体_____。 mgh mgh 焦耳 J Ep1-Ep2 正功 减少 增加 负功 克服重力做功 5.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_____叫作参考平面。在这个水平面上,物体的重力势能取为___。 (2)重力势能的相对性 ①选择不同的参考平面,物体重力势能的数值是_____的。 ②对选定的参考平面,上方物体的重力势能是___值,下方物体的重力势能是____值,负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能____。 水平面 水平面 0 不同 正 负 小 [思考探究] 如图所示,幼儿园小朋友们正在玩滑梯: (1)小朋友从最高点滑落到地面的过程中重力做正功还是负功?重力势能是增加还是减少? (2)小朋友从地面爬上滑梯最高点的过程中重力做正功还是负功?重力势能是增加还是减少? [提示] (1)小朋友沿滑梯滑下的过程中重力做正功,重力势能减少。 (2)小朋友从地面爬上滑梯最高点的过程中重力做负功,重力势能增加。 [例3] 下列关于重力势能的说 ... ...