人教版高中物理必修第2册 第七章 机械能守恒定律 4 重力势能
安徽省长丰县高中物理第七章机械能守恒定律7.4重力势能教案新人教版必修2课件
1 7.4 重力势能
项目 内容
课题 7.4 重力势能 修改与创新
教学
目标 1、知识与技能
（1）理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算；
（2）理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关；
（3）知道重力势能的相对性和系统性。
2、过程与方法
（1）根据已有的知识，利用极限的思想证明重力做功与路径无关；
（2）根据功和能的关系，推导重力势能的表达式。使学生体会知识建立的方法。
3、情感态度与价值观：从对生活中有关的物理现象观察、对已有知识的掌握得到物理结论，激发和培养学生探索自然规律的兴趣。
教学重、
难点 教学重点：重力做功与路径无关，重力势能的概念，重力势能的变化和重力做功的关系。
教学难点：重力势能的变化和重力做功的关系，重力势能的相对性和系统性。
教学
准备
教学
过程
第四节 重力势能
（一）引入新课
问题1：水力发电站是利用水来发电的，水是利用什么来发电的呢？高处的石头欲落下，你为什么害怕，急于要躲开呢？（物体由于被举高而具有重力势能。）
问题2：怎么样认识重力势能呢？ 2 演示：粉笔在竖直方向上的运动。（引导学生分析粉笔上升和下降过程重力做功与重力势能的变化）
功与能是两个密切联系的物理量。物体的高度发生变化，重力势能发生变化，重力要做功。我们认识重力势能，不能脱离重力做功的研究。
（二）进行新课
1、重力做功
根据功的计算公式分别计算甲、乙、丙三种情况中小球由A到B过程中重力所做的功。
过程甲、乙结果为：Wmg=mgh=mgh1-mgh2
过程丙：物体沿任意路径向下运动情况，学生会感到困难。在分析过程中要体现出极限思想，主要强调的是科学方法。思路为：逐步提出问题，引发学生思考并逐步进行分析计算。
（1）物体沿曲线运动，就已有的知识，重力做功能求出吗？（不能）怎么办？
（2）想一想我们能够解决的是什么样的情况？（物体沿直线运动过程重力做功，可以根据过程甲乙的计算结果进行计算。） 甲 A A
高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律1 含答案
- 1 - 第8节机械能守恒定律
（满分100分，45分钟完成） 班级_____姓名_________
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。
1．两个质量不同的物块A和B，分别从高度相同的光滑斜面和曲面的顶点从静止开始滑向底部，如图1所示。下列说法中正确的是 （ ）
A．下滑过程中重力所做的功相等
B．它们到达底部时的动能相等
C．它们到达底部时的速率相等
D．物块A在最高点时的机械能和它到达底部时的机械能相等
2．已知一个物体在某一运动过程中，动能由23J增加到41J，重力势能由27J减少到9J。下列说法中正确的是 （ ）
A．物体一定是由高处向低处运动
B．初、末状态的机械能总量相等
C．物体一定做匀加速运动
D．物体一定受到摩擦力的作用
3．如图2所示，质量为m的物体，以水平速度v０离开桌面，若以桌面为零势能面，不计空气阻力，则当它经过离地高度为h的A点时，所具有的机械能是 （ ）
图2
A．2012mvmgh B．2012mvmgh
C．201()2mvmgHh D．2012mv
4．一个人站在高出地面h处，抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速率为v，不计空气阻力，则人对物体所做的功为 （ ）
A．mgh B．21mgh A B
图1
- 2 - C．21mv2 D．21mv2－mgh
5．质量相等的A、B两物体在同一水平线上，当A物体正对B物体水平抛出的同时，B物体开始自由下落（空气阻力不计）。如图3所示，曲线AC为A物体的运动轨迹，直线BD为B物体的运动轨迹，两轨迹相交于O点，则两物体 （ ）
A．经过O点时速率相等
B．在O点相遇
C．在O点时具有的机械能一定相等
人教版高中物理必修二第七章-机械能守恒定律-知识点归纳
第七章《机械能守恒定律》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
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。
（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F恒定为fma，速度不断增加汽车输出功率FP随之增加，当额定PP时，F开始减小但仍大于f因此机车速度继续增大，直至fF时，汽车便达到最大速度max，则fP/max。
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。
高中物理人教版必修2教案-人教版-高中物理-必修2-第七章机械能守恒定律练习题
第七章机械能守恒定律
第一节追寻守恒量
1．在如图所示的实验中，小球每次从光滑斜面的左端A自由滑下，每次都能到达右端与A等高的B点．关于其原因，下列说法中正确的是(
)
A．是因为小球总是记得自己的高度
B．是因为小球在运动过程中，始终保持能量守恒
C．是因为小球在运动过程中，始终保持势能守恒
D．是因为小球在运动过程中，始终保持动能守恒
2．下面的物体中，只具有动能的是( )，只具有势能的是( )，既具有动能又具有势能的是( )．(以地面为参考平面)
A．停在地面上的汽车
B．在空中飞行的飞机
C．被起重机吊在空中静止的货物
D．压缩的弹簧
E．正在水平铁轨上行驶的火车
3.在伽利略的理想斜面实验中，小球停下来的高度为h1与它出发时的高度h2相同，我们把这一事实说成是“有某一量守恒”，下列说法正确的是( )
A．小球在运动的过程中速度是守恒的
B．小球在运动的过程中高度是守恒的
C．小球在运动的过程中动能是守恒的
D．小球在运动的过程中能量是守恒的
4．从高处落下一个球，与地相碰后又被弹回到原高处．球从下落到着地时间内，______能转化为________；球从离开地面到升回到原处，________能转化为________．
4.下列过程中有什么样的能量转化？
5．放爆竹时，爆竹腾空飞起．__________________________________________________
B．冬天人们在阳光下取暖．__________________________________________________
C．用煤气灶烧水．___________________________________________________
D．反复弯折的铁丝发热．________________________________________________
6．如图所示，滚摆在上下转动时，能量如何转化？能的总量是否保持不变？
人教版高中物理必修二 第七章《机械能守恒定律》检测题
《机械能守恒定律》检测题
一、单选题
1．如图，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由b→c的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球和地球构成的系统总机械能守恒
B．小球的重力势能随时间先减少后增加
C．小球在b点时动能最大
D．小球动能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量
2．如图，AB为一光滑水平横杆，横杆上固定有一个阻挡钉C。杆上套一质量不计的轻环，环上系一长为L且足够牢固、不可伸长的轻细绳，绳的另一端拴一质量为m的小球，现将轻环拉至C左边L/5处并将绳拉直，让绳与AB平行，然后由静止同时释放轻环和小球。重力加速度为g，则关于之后的运动情况，下列描述正确的是
A．小球还可以回到AB杆的高度
B．小球在最低点的速度大小为
C．小球到达最低点之前一直做曲线运动
D．小球在最低点对绳子的拉力大小小于3mg
3．一个人站在阳台上，以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速率（ ）
A．上抛球最大 B．下抛球最大 C．平抛球最大 D．一样大
4．如图所示，倾角为θ＝30°的斜面上，一质量为6m的物块经跨过定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，现将小球从水平位置静止释放，小球由水平位置运动到最低点的过程中，物块和斜面始终静止。运动过程中小球和物块始终在同一竖直平面内，则在此过程中（ ）
A．细绳的拉力先增大后减小
B．物块所受摩擦力逐渐减小
C．地而对斜面的支持力逐渐增大
D．地面对斜面的摩擦力先减小后增大
5．一质量为1kg的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的水平外力作用，第2秒内水平外力大小变为1N，方向不变，下列判断正确的是（ ）
A．内外力的平均功率是2W
B．第2秒内外力所做的功是
C．第2秒末外力的瞬时功率最大
D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是
高中物理人教版必修2教案-人教版-高中物理-必修2-第七章机械能守恒定律第四节重力势能练习题
第七章机械能守恒定律
第四节重力势能
1.如图所示，某物体分别沿三条不同的轨道，由离地h高的A点滑至B点，轨道Ⅱ光滑，轨道Ⅰ、Ⅲ均有摩擦，则重力做功多少的情况是( )
A．沿轨道Ⅰ滑下多
B．沿轨道Ⅱ滑下多
C．沿轨道Ⅲ滑下多
D．沿三条轨道滑下时重力做功相等
2．关于重力势能，以下说法中正确的是( )
A．某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的
B．重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功
C．物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变
D．只要重力做功，重力势能一定变化
3．如图所示，一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是( )
A．沿AB面重力做功多
B．沿两个面重力做的功相同
C．沿AB面重力势能减少得多
D．沿两个面减少的重力势能相同
4．质量为0.5 kg的小球，从桌面以上h1＝0.4 m的A点落到地面的B点，桌面高h2＝0.8 m．以桌面为参考平面，g取10 m/s2，下列说法正确的是 ( )
A．小球在A点的重力势能为6 J
B．小球在B点的重力势能为4 J
C．小球从A点下落到B点的过程中重力势能减少了6 J
D．小球从A点下落到B点的过程中重力做的功为－6 J
5．质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长．分别捏住两绳中点缓慢提起，直至全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，上述过程中克服重力做功分别为WA、WB.若( )
A．hA＝hB，则一定有WA＝WB
B．hA>hB，则可能有WA
C．hA
D．hA>hB，则一定有WA>WB
6．运动员跳伞将经历加速、减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是( )
A．阻力对系统始终做负功
B．系统受到的合外力始终向下
C．重力做功使系统的重力势能增加
D．任意相等的时间内重力做的功相等
7．一根粗细均匀的长直铁棒重600 N，平放在水平地面上．现将一端从地面抬高0.50 m，而另一端仍在地面上，则( )
高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第9节 实验：验证机械能守恒定律2 含答案
- 1 - 实验：验证机械能守恒定律
（满分100分，45分钟完成） 班级_________姓名_________
第Ⅰ卷(选择题 共48分)
一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。
1．在《验证机械能守恒定律》的实验中，下列说法中正确的是 （ ）
A．选用重物时重的比轻的好
B．选用重物时体积小的比体积大的好
C．选用重物时密度小的比密度大的好
D．选用重物后要测量其质量
2．在《验证机械能守恒定律》的实验中，某同学重复做了四次实验，得到了四条纸带，一、二两点间的距离如下，则应选用哪一条比较恰当 （ ）
A．1mm B．2mm
C．3mm D．4mm
3．在《验证机械能守恒定律》的实验中，关于实验误差的说法中，正确的是 （ ）
A．重物质量的称量不准会造成较大的误差
B．重物质量选用得大些，有利于减小误差
C．重物质量选用得小些，有利于减小误差
D．纸带下落和打点不能同步会造成较大误差
4．在《验证机械能守恒定律》的实验中，下面叙述正确的是 （ ）
A．应用天平称出重物的质量
B．应当选用点迹清晰，第一、二两点距离约2mm的纸带进行测量
C．操作时应先放纸带，后接通电源
D．打点计时器应接在电压为4～6V的直流电源上
5．在《验证机械能守恒定律》的实验中，用重锤自由下落的过程验证机械能守恒，下列说法正确的是 （ ）
A．实验时，应先接通打点计时器，等打点稳定后再释放纸带
B．必须用天平称量所用重锤的质量
C．为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点进行测量和计算
D．本实验的系统误差，总是使重力势能的减少量大于动能的增加量
- 2 - 6．在《验证机械能守恒定律》的实验中，要验证重锤下落时重力势能的减少等于它动能的增加，以下步骤仅是实验中的一部分，在这些步骤中多余．．的或错误．．的有 （ ）
高中物理必修二第7章-机械能守恒定律-知识点
1 高中物理必修二第7章-机械能守恒定律-知识点
1、物体在 力的方向上 发生了 位移 ，则力对物体做了功。做功的两个要素：① 力 ，②物体 在力的方向有位移 ，缺一不可。重力 、弹力 、摩擦力 所做的功叫做机械功。
2、功的计算：W = Fscosθ。θ是 力 和 位移 的夹角，当θ是 锐角 或为 0°时，cosθ＞0，物体做 正功 ；当θ是 直角 时，cosθ=0，物体不做功 。当θ是 钝角 或为180°时，cosθ＜0，物体做 负功；功是 标 量，正功表示 动力
做功，负功表示 阻力 做功（也可以说物体 克服阻力 做功）。
3、多个力做功时，可以 分别计算 各个力做的功，再把所有功 相加
；也可以先求出 合力 ，再计算 合力 做的功。
4、功的图示：当F和s方向在 同一条直线上 时，可以作 F-x 图，图中直线与横坐标轴所围 面积 就表示物体在这段位移上做的功。
5、功率表示做功的 快慢 ，P= W/t = Fν。求平均功率P用平均速度 ，求瞬时功率P用瞬时速度ν 。恒力F恒定时，P与ν成正比；速度ν恒定时，P与F成正比；功率P恒定时，F与ν成反比。这就是汽车在上坡路段要切换到低速挡的原因，因为发动机输出功率是恒定 的，切换到低速挡可以提供更强 的动力。
6、额定功率：机械正常条件下长时间工作的最大功率。实际功率：机械实际
运行时的功率。实际功率可以小于 额定功率，但不允许长时间超过 额定功率。
7、动能：物体由于 运动 而具有的能量，用 Ek 表示， Ek = 21mν² 。动能描述物体的运动状态，是 状态 量。动能是 标
量，只有
正 值或 零 。
8、动能定理：合力对物体做的功等于动能变化量，W合= △Ek =21mνt²-21mν0²。合力做正功，动能增加 ；合力做负功（物体克服 合力做功），动能减小 。
9、重力势能：由于物体 高度 改变而变化的能量，用 Ep 表示， Ep = mgh 。重力势能由所处 位置 决定，是
人教版高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》测试卷
第七章《机械能守恒定律》测试卷
一、单选题(共12小题)
1.如图所示，质量为M、倾角为θ的斜面体A放于水平地面上，把质量为m的小滑块B放在斜面体A的顶端，顶端的高度为h.开始时两者均静止，然后放手，B由A的顶端沿着斜面滑至地面．若以地面为参考系，且忽略一切摩擦力，在此过程中，斜面的支持力对B所做的功为W.下面给出的W的四个表达式中，只有一个是合理的，你可能不会求解，但是你可以通过分析，对下列表达式做出合理的判断．根据你的判断，W的合理表达式应为( )
A．W＝0
B．W＝－g
C．W＝g
D．W＝－g
2.某运动员臂长为L，将质量为m的铅球推出，铅球出手的速度大小为v0、方向与水平方向成30°角，则该运动员对铅球所做的功是( )
A．m
B．mgL＋mv
C．mv
D．mgL＋mv
3.利用能源的过程实质上是( )
A． 能量的消失过程
B． 能量的创造过程
C． 能量不守恒的过程
D． 能量转化或转移并且耗散的过程
4.一根长为2 m、重为200 N的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端缓慢地从地面抬高0.5 m，另一端仍放在地面上，则所需做的功为( )
A． 50 J
B． 100 J C． 200 J
D． 400 J
5.如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一固定的竖直墙壁．现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是( )
A． 小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功
B． 小球从A点向半圆形槽的最低点运动的过程中，小球处于失重状态
C． 小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒
D． 小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中，机械能守恒