1.4 势能及其改变 学案-福建省莆田第二中学2020-2021学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修2

1.4 势能及其改变 学案 学习目标： 1.理解重力势能的定义，并记住其公式、单位等。 2.理解重力势能与重力势能改变的不同。 3.理解弹性势能的概念。 基础知识： 一、重力势能 1．定义：物体因为处于一定的高度而具有的能量． 2．公式：Ep＝mgh，式中h是物体重心到参考平面的高度． 3．标矢性：重力势能是标量，单位：焦耳；符号：J． 4.相对性 (1)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为零。参考平面的选取是任意的，通常情况下选取地面为参考平面。 (2)相对性：物体的重力势能是相对的，它是相对于零势能参考面而言的。物体的重力势能可以取正、零、负值，其正负不表示方向，只表示物体位于参考平面的上方或下方。 二、重力做功与重力势能改变的关系 1．重力做功的表达式：WG＝mgh1－mgh2． 2．重力做功的特点：重力做功与始末位置的高度差有关，与路径无关． 3．重力做功与重力势能改变的关系：WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp．重力对物体做多少功，重力势能就减少多少；物体克服重力做多少功，重力势能就增大多少． 三、弹性势能及其改变 1．定义：物体因为发生弹性形变而具有的能量． 2．弹簧的弹性势能：弹簧的弹性形变越大，具有的弹性势能越大；在同样的形变下，弹簧的劲度系数越大，具有的弹性势能越大． 3．弹簧弹力做功与弹性势能改变的关系：弹簧弹力对外做多少功，弹性势能就减少多少；物体克服弹力做多少功，弹簧弹性势能就增大多少． 四、势能 1．定义：由相对位置决定的能量称为势能． 2．系统性：势能是存储于一个物体系统内的能量，不是物体单独具有的，而是相互作用的物体所共有的． 重难点理解： 1、 重力势能 1．重力势能的“四性” (1)标量性：重力势能是标量，只有大小，没有方向，但有正、负． 重力势能正、负的含义：正、负值分别表示物体处于参考平面上方和下方． (2)相对性 选取不同的水平面作为参考平面，其重力势能具有不同的数值，即重力势能的大小与参考平面的选取有关． (3)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． (4)系统性 重力是地球对物体吸引而产生的，如果没有地球对物体的吸引，就不会有重力，也不存在重力势能，所以重力势能是这个系统共同具有的，平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化