2018-2019学年高中人教版物理必修二第七章+第4节重力势能+Word版含答案

第4节　重力势能 核心素养关键词 知识体系 1.物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关． 2．重力势能的表达式为Ep＝mgh，重力势能是标量，但有正负，重力势能为负值时，说明物体在零势面下方． 3．重力势能具有相对性和系统性，但重力势能的变化量具有绝对性，重力做功与重力势能的关系为WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. 4．重力势能是地球与物体组成的系统所共有的，不是物体单独具有的，但习惯上说成“物体的重力势能”． 5．重力势能是否变化，如何变化，以及变化了多少，只取决于物体重力的做功情况，与其他因素无关. / / 一、重力做的功 物体的高度发生变化时，重力做功，物体被举高时，重力做负功，物体下落时，重力做正功． 二、重力势能 1．定义：物体由于被举高而具有的能量． 2．大小：重力势能等于物体所受的重力与所处高度的乘积，表达式为Ep＝mgh． 3．单位：焦耳，与功的单位相同． 三、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水平面来说的，这个水平面叫做参考平面． 2．重力势能的相对性 对于选定的参考平面而言，物体处于参考平面的上方时，重力势能为正值；物体处于参考平面的下方时，重力势能为负值；在参考平面上，物体的重力势能等于零． 四、势能是系统所共有的 重力势能是地球和物体所组成的系统所共有的． / 一、合作探究找规律 考点一　重力做功 / 如图，幼儿园小朋友们正在兴高采烈地玩滑梯，请思考以下问题： 1．小朋友沿不同的路径从滑梯上端滑到下端，重力做的功是否相同？ 2．小朋友从最高点滑落到地面过程中重力势能是增加还是减少？ 答：1.相同．重力做功与路径无关． 2．根据重力势能的表达式知，小朋友沿滑梯下滑时，高度变低，重力势能减少． 考点二　重力势能的相对性和系统性 三峡大坝横跨2 309 m，坝高185 m，其1 820万kW的装机容量为世界第一，847亿kW·h的年发电量居世界第二．想一想三峡大坝为何修建得那么高？ / 答：三峡大坝的一个重要功能是利用水的机械能发电，之所以将其修建得很高，是为了提高大坝的上下水位落差，以利于使更多的重力势能转化为电能． 二、理解概念做判断 1．重力势能的变化与零势能参考面的选取无关．(√) 2．被举高的物体的重力势能一定不为零．(×) 3．物体克服重力做功，物体的重力势能一定增加．(√) 4．重力势能Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，则Ep1与Ep2方向相反．(×) 5．只要物体的重力势能变化，则一定有重力对物体做功．(√) / 要点1|重力做的功 1．重力做功 (1)特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关． (2)计算：WG＝mgh1－mgh2，h1、h2分别表示物体起点和终点的高度． 2．规律说明 (1)重力做功的大小与物体运动状态无关，与物体是否受其他的力无关． (2)重力做负功时，WG＜0，WG＝mgh1－mgh2仍适用，这时常说物体克服重力做了功． / /如图所示，质量为m的小球从高为h的斜面上的A点滚下经水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达处的D点时，速度为零，此过程中重力做的功是多少？ 【思路点拨】　解题关键是找出小球初、末位置间的高度差，然后根据重力做功的特点求重力所做的功． 【解析】　根据重力做功的特点，重力做功只与A、D的高度差有关，即WG＝mg＝mgh. 【答案】　mgh // 质量为100 g的小球从1.8 m的高处落到水平地板上，又弹回到1.25 m的高度，如图所示．求在整个过程中，重力对小球所做的功是多少．(取g＝10 m/s2) 解析：―→ ―→ ―→ ―→ 答案：0.55 J 名师方法总结 确定重力做功的方法： (1)公式法：利用WG＝mgh求解(h为初、末位置的高度差)． (2)转化法：利用WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp转化为对重力势能变化的求解． (3)整体法、等效法等 ... ...