物理沪科版必修2学案：课堂互动41势能的变化与机械功含解析

《物理沪科版必修2学案：课堂互动41势能的变化与机械功含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、课堂互动三点剖析一、重力势能的理解1.对重力势能的理解（1）重力势能是状态量、标量.物体的位置发生了变化，物体的重力势能也就发生变化，重力势能是状态量.重力势能的变化暈与重力所做的功相对应，而重力的功是标暈，重力势能也是标量.（2）重力势能属于物体和地球组成的系统.如果没有地球对物体的吸引，就谈不上重力做功和重力势能；物体所在的高度是由物体同地球组成的系统内部的相对位置所决定的，因此重力势能是这个系统的，而不是物体单独具有的.（3）重力所做的功只跟初位置的高度和末位置的高度有关，而跟物体运动的路径无关.只耍起点和终点

2、的位置相同，不论物体沿着什么路径由起点到达终点，是沿着直线还是曲线路径，重力所做的功都是相同的.2.重力势能具有相对性对于放在桌子上的物体而言，如果以物体的重心所在的水平面为参考平面，该物体的重力势能就为0:如果以水平地面为参考平面，该物体的重力势能就为正值：如果以水平天花板为参考平面，该物体的重力势能就为负值.3.重力势能的变化与参考平面的选取无关图4-1-3中，若选取水平地面为参考平面，物体在初位置和末位置的重力势能分别为：Epl=mghi，Ep2=mgh2,物体从初位置到末位置,重力势能的变化:AEp=Ep2-

3、Epl=-mgh,即重力势能减少了mgh；图4-1-3若选取物体的末位置所在水平面为参考平面，物体在初位置和末位置的重力势能分别为：Epl=mgh,Ep2=0,物体从初位置到末位置，重力势能的变化厶Ep=Ep2-Epl=0-mgh=-mgh,即重力势能减少了mgh；［］可见，选取不同的参考平面，不影响重力势能的差值.4•重力做功与重力势能变化的关系重力所做的功的表达式：Wg=Ep1-Ep2.可见，当物体向下运动时，重力做正功，WG>0,则EP1>EP2,即重力势能减少，重力势能减少的数量等于重力所做的功；当物体向上运

4、动时，重力做负功（物体克服重力做功），WG<0,则EplVEp2,即重力势能增加，重力势能增加的数量等于克服重力所做的功.【例1］沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体拉到顶端，以下说法中正确的是。…（）A.沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做功多B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面上升克服重力做功多D.上述儿种情况克服重力做功一样多解析：本题考查重力做功与路径无关的理解.重力做功与路径无关，只与高度差有关，由于各种情况下重物上升的高度相同，所以克服重力做

5、功相同.答案：D二、对弹性势能的理解（1）物体具有弹性势能的条件是发生了弹性形变.卷紧的发条、拉长或压缩的弹簧、拉开的弓、正在击球的网球拍、撑杆运动员手中弯曲的杆等等，都发生了弹性形变，都具有弹性势能.（2）弹性势能与拉力做功的关系.当弹簧的长度为原长时，我们设它的弹性势能为0,弹簧被拉长或缩短后就具有了弹性势能我们研究弹簧被拉长的情况，那么弹费的弹性势能应该与拉力所做的功相等.可见，研究弹性势能的表达式，只需研究拉力做功的表达式.（3）重力势能是地球与物体相互作用具有的能，是物体和地球共有的；发生弹性形变的物体各质

6、点之间存在相互作用的弹力，弹性势能是这些质点相互作用而具有的能.研究发现,一切受到吸引力或排斥力作用的物体由于相对位置发生了变化都具有势能.人们又把这类相对位置决定的能叫位能.（4）弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做功与弹性势能变化的关系跟重力做功与重力势能变化的关系极其相似•重力做正功，重力势能减少；重力做负功（物体克服重力做功），重力势能增加.同样，弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功（物体克服弹力做功），弹性势能增加.【例2】关于弹性势能，下列说法中正确的是（）A.任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能B.任何

7、具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变C.物体只要发生形变，就一定具有弹性势能D.弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关解析：由弹性势能的定义和相关因素进行判断.发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力作用而具有的势能，叫做弹性势能.所以，任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能，任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变.物体发生了形变，若是非弹性形变，无弹力作用，则物体就不具有弹性势能.弹簧的弹性势能除了跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关外，还跟弹簧劲度系数的大小有关.答案：AB各个击破类题演练1如图4・1・4所示，桌

8、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，假设桌而处的重力势能为0,则小球落到地面前瞬间的重力势能为（）OT-H图4-1-4A.mghB.mgHC.mg（h+H）D.—mgh解析：重力势能的大小是相对参考平面而言的，参考平面选择不同，物体的高度不同，重力势能的大小则不同.据题意知已选定桌面为参考平面，则小球在最高点时的高度为