2018-2019学年高中物理 第四章 机械能和能源 3 势能学案 教科版必修2

《2018-2019学年高中物理 第四章 机械能和能源 3 势能学案 教科版必修2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、3　势能[学习目标]　1.认识重力做功与物体运动路径无关的特点.2.理解重力势能的概念，理解重力做功与重力势能变化的关系.3.知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球组成的系统所共有的.4.理解弹性势能的概念．一、重力势能1．重力做功的特点(1)重力对物体做的功跟路径无关，仅由物体的质量和始、末两个位置的高度决定．(2)做功表达式：WG＝mgh＝mgh1－mgh2，式中h指初位置与末位置的高度差，h1、h2分别指初位置与末位置的高度．2．重力势能(1)定义：物体由于位于高处而具有的能量叫做重力势能．(2)表达式：Ep＝mgh.(3)单位：焦耳(J)，是标量．(4)重力势能

2、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，在参考平面上，物体的重力势能为0.②相对性：选择不同的参考平面，物体重力势能的数值不同(选填“相同”或“不同”)．③正负的含义：参考平面上方物体的重力势能是正值，参考平面下方物体的重力势能是负值．二、弹性势能1．定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量．2．影响弹性势能的因素：取决于物体的弹性形变的大小，形变越大，弹性势能越大．3．重力势能和弹性势能都属于势能．4．势能的系统性(1)重力势能是地球与受重力作用的物体组成的系统所共有的．(2)弹性势能是弹力装置与受弹力作用的物体组成的系统所共有的．1．判断下列说法的正误．

3、(1)重力做功与物体沿直线或曲线有关．(×)(2)物体只要运动，其重力一定做功．(×)(3)同一物体在不同位置的重力势能分别为Ep1＝3J，Ep2＝－10J，则Ep1

4、___．图1答案　mg(H＋h)　减少　mg(H＋h)一、重力势能如图2所示，幼儿园小朋友们正在兴高采烈地玩滑梯．图2(1)小朋友在滑梯最高点时的重力势能一定为正值吗？在地面上时的重力势能一定为零吗？(2)小朋友沿滑梯下滑时，重力势能怎么变化？小朋友从最高点滑落到地面过程中重力势能的变化与参考平面的选取有关吗？答案　(1)不一定　不一定　(2)减小　无关1．重力势能的相关因素：与物体的质量和高度有关．2．重力势能正负的意义：Ep>0，说明物体在参考平面的上方，Ep<0，说明物体在参考平面的下方．3．重力势能的相对性和系统性：(1)重力势能的大小与参考平面的选取有关，参考平面不同，

5、重力势能大小不同．(2)重力势能是物体和地球组成的系统所具有的．4．重力势能变化的绝对性：物体在两个高度不同的位置时，由于高度差一定，重力势能之差也是一定的，即物体的重力势能的变化与参考平面的选取无关．例1　下列关于重力势能的说法正确的是(　　)A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能增加了D．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零答案　C解析　物体的重力势能与参考平面的选取有关，同一物体在同一位置相对不同的参考平面的重力势能不同，A选项错；物体在零势能面以上，距零势能

6、面的距离越大，重力势能越大，物体在零势能面以下，距零势能面的距离越大，重力势能越小，B选项错；重力势能中的正、负号表示大小，－5J的重力势能小于－3J的重力势能，C选项对；只有选地面为零势能面时，地面上的物体的重力势能才为零，否则不为零，D选项错．【考点】对重力势能的理解【题点】重力势能的性质例2　如图3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，则：(g取9.8m/s2)图3(1)以桌面为参考平面，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少？(2)以地面为参考平面，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到地面过

7、程中重力势能减少多少？(3)比较以上计算结果，说明什么问题？答案　(1)7.84J　23.52J　(2)23.52J　23.52J(3)见解析解析　(1)以桌面为参考平面，物体距参考平面的高度为h1＝0.4m，因而物体具有的重力势能Ep1＝mgh1＝2×9.8×0.4J＝7.84J.物体落至地面时，物体的重力势能为Ep2＝mgh2＝2×9.8×(－0.8)J＝－15.68J，因此物体在此过程中的重力势能减少量ΔEp＝Ep1－Ep2＝7.84J－(－15.68)J＝23.52J.(