1.4 势能及其改变（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（鲁科版）

第4节　势能及其改变 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 学习目标 素养提炼 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，会用重力势能的定义式进行有关计算。 3．理解重力做功与重力势能变化的关系。 4．知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球系统所共有的。 5．理解弹性势能的概念及弹性势能大小的相关因素，知道弹力做功和弹性势能变化的关系。 物理观念：重力势能、弹性势能、势能。 科学思维：利用微元法求解物体沿曲面下滑过程中重力所做的功、利用重力做功分析判断重力势能的变化。 科学探究：探究重力做功与重力势能变化的关系、探究弹性势能的决定因素。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 一、重力势能 1．定义：物体因为处于一定的________而具有的能量。 2．公式：Ep＝________。 3．单位：________，符号____。 4．标矢性：重力势能是_______，但有______之分。 高度 mgh 焦耳 J 标量 正负 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 5．相对性 (1)零势能参考平面：把高度规定为零的水平面。任何物体在该平面上的重力势能________。零势能参考平面的选取是任意的，通常情况下选取________为零势能参考平面。 (2)相对性：物体的重力势能是相对的，它是相对于________________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，只表示物体位于零势能参考平面的________或________。 为零 地面 零势能参考平面 上方 下方 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 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________，并且与是否存在其他作用力及其他力__________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________多少；物体克服重力做多少功，物体的重力势能 就________多少。 3．关系式：WG＝________＝________。 路径 相等 是否做功 减少 增加 Ep1－Ep2 －ΔEp 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 三、弹性势能及其改变 1．弹性势能：物体因为发生__________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__________的大小。 3．弹性势能的改变：物体弹性势能的改变量与__________相对应，即弹力对外做了多少功，弹性势能就______多少。反之，克服弹力做了多少功，弹性势能就______多少。 4．势能：由____________决定的能量，包括____________和____________。 弹性形变 弹性形变 弹力做功 减少 增大 相对位置 重力势能 弹性势能 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 [判断正误] (1)弹性势能与弹簧的弹性形变量和劲度系数有关。(　　) (2)除了弹力做功之外，其他力做功不影响弹性势能。(　　) (3)不同弹簧发生相同的形变量时弹力做功相同。(　　) (4)弹簧被压缩时，弹性势能为负；弹簧被拉伸时，弹性势能为正。(　　) (5)弹力做正功，弹性势能增大；弹力做负功，弹性势能减小。(　　) √ √ × × × 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 要点一　重力做功和重力势能 [探究导入]　如图所示，幼儿园小朋友们正在兴高采 烈地玩滑梯。 (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？ 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 提示：(1)不一定，若选最高点为参考平面，则小朋友在最高点的重力势能为零，在地面上的重力势能为负。 (2)沿滑梯下滑，小朋友的重力势能减小，重力势能的变化与参考平面的选取无关。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 1．重力做功 (1)做功表达式：WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2，式中Δh指初位置与末位置的高度差，h1、h2分别指初位置、末位置的高度。 (2)做功的正负：物体下降时重力做正功，物体上升时重力做负功。 [易错提醒] 物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关，与受到其他力无关。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 2．重力势能 (1)重力势