1.4 势能及其改变 学案-2021-2022学年高一下学期物理鲁科版（2019）必修第二册

1.4 势能及其改变 学案 学习目标： 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. 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称为重力势能。 2.公式：Ep＝mgh。 3.单位：焦耳，符号J。 4.标矢性：重力势能是标量，但有正负之分。 5.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的改变 1.重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关；重力做功总是对应于物体重力势能的变化，两者的大小相等，并且与是否存在其他作用力及其他力是否做功无关。 2.两者间的关系：重力对物体做多少功，物体的重力势能就减少多少；物体克服重力做多少功，物体的重力势能就增加多少。 3.关系式：WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。 三、弹性势能及其改变 1.弹性势能：物体因为发生弹性形变而具有的能量。 2.影响弹性势能的因素：一个物体弹性势能的大小，取决于弹性形变的大小。 3.弹性势能的改变：物体弹性势能的改变总是与弹力做功相对应，即弹力对外做了多少功，弹性势能就减少多少。反之，克服弹力做了多少功，弹性势能就增加多少。 4.势能：由相对位置决定的能称为势能，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，包括重力势能和弹性势能。 重难点理解： 一．重力做功的特点 (1)重力做功与路径无关，只与物体的始末位置的高度差和重力大小有关。 (2)重力做功的大小WG=mg·h，h为始末位置的高度差。 (3)重力做正功，物体重力势能减少；重力做负功，物体重力势能增加。 典例1、沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，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的功多 B.沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 C.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少 D.上述几种情况重力做功同样多 解析：重力做功的特点是，重力做功