高中物理 第2章 能的转化与守恒 第3讲 势能的改变学案 鲁科版必修2

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1、第3讲　势能的改变[目标定位]　1.理解重力势能的概念和重力势能的表达式．知道重力势能的相对性、系统性.2.知道重力做功的特点，理解重力势能的变化和重力做功的关系.3.了解弹性势能的变化和弹力做功的关系．一、重力势能1．定义：物体处于一定______而具有的能．2．大小：物体的重力势能的大小与物体的______和所处的______有关，Ep＝____.3．参考平面：高度规定为零的水平面，任何物体在该平面上的重力势能都______．参考平面的选取是任意的(通常选地面为参考平面)物体位于参考平面以上时，重力势能取____值，物体位于参考平面以下时，重力势能取___

2、_值．4．标、矢性及单位：重力势能是______，单位是______，符号是____．二、重力做功与重力势能的改变1．重力做功的特点：重力做功与______无关，只与初、末位置的________有关；重力做功总是对应于物体重力势能的变化，两者的大小______，并且与是否存在其他作用力及其他力是否做功______．2．两者间的关系：(1)物体的重力做多少功，物体的重力势能就______多少；物体克服重力做多少功，物体的重力势能就______多少．(2)关系式：____________________________________.想一想　物体在空中下落时，存

3、在空气阻力和不存在空气阻力两种情况下，下落相同的高度时，重力做功情况，重力势能变化情况及能量转化情况，是否相同？三、弹性势能的改变1．定义：物体因为发生__________而具有的能．2．影响弹性势能的因素：一个物体弹性势能的大小，取决于__________的大小．3．弹力做功与弹性势能的改变：弹力对外做了多少功，弹性势能就________多少，克服弹力做了多少功，弹性势能就______多少．4．势能：由__________________决定的能，包括__________和__________等．一、重力做功的特点由W＝Fscosα可知，WG＝mg·Scos

4、α＝mgh，所以重力做功的大小由重力大小和重力方向上位移的大小即高度差决定，与其他因素无关，所以只要起点和终点的位置相同，不论沿着什么路径由起点到终点，重力所做的功相同．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1所示，则下列说法正确的是(　　)图1A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功C．从A到B重力做功mg(H＋h)D．从A到B重力做功mgH二、对重力势能的理解及计算1．相对性：Ep＝mgh中的h是物体重心相对参考平面的

5、高度．参考平面选择不同，则物体的高度h不同，重力势能的大小也就不同，所以确定重力势能首先选择参考平面．2．系统性：重力是地球与物体相互吸引产生的，所以重力势能是物体和地球组成的系统共有，平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化说法．3．重力势能是标量：无方向，但有正负．负的重力势能只是表示物体的重力势能比在参考平面上时具有的重力势能要少，这跟用正负表示温度高低是一样的．例2　如图2所示，桌面距地面的高度为0.8m，一物体质量为2kg，放在桌面上方0.4m的支架上．图2(1)以桌面为零势能参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能

6、减少多少？(2)以地面为零势能参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少？(3)以上计算结果说明什么？三、重力做功与重力势能变化的关系1．重力做功是重力势能变化的原因，且重力做了多少功，重力势能就改变多少，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.(1)当物体从高处向低处运动时，重力做正功，重力势能减少．(2)当物体从低处向高处运动时，重力做负功，重力势能增加．2．重力做的功与重力势能的变化量均与参考平面的选择无关．3．重力势能的变化只取决于物体重力做功的情况，与物体除重力外是否还受其他力作用以及除重力做功外是否还有其他力做功等

7、因素均无关．例3　一个100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g＝10m/s2)(　　)A．重力做功为1.8JB．重力做了0.55J的负功C．物体的重力势能一定减少0.55JD．物体的重力势能一定增加1.25J四、弹力做功与弹性势能变化的关系1．关系：物体弹性势能的改变总是与弹力做功相联系．弹力做功是弹性势能变化的唯一量度．弹力做多少正功，弹性势能就减少多少；弹力做多少负功，弹性势能就增加多少．2．表达式：W弹＝－ΔEp＝Ep1－Ep2例4　如图3所示，一个物体以速度v0冲向与竖

8、直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹