第1章 第4节 势能及其改变（Word教参）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理必修第二册（鲁科版2019）

第4节　势能及其改变

[对应学生用书P20]

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．

5．零势能参考平面❶：高度规定为零的水平面．任何物体在该平面上的重力势能均为零．

1．重力势能是标量，只有大小，没有正、负之分． (×)

2．不同物体在同一高度，重力势能可以不同．(√)

3．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零．(×)

1.重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关．

2．关系式：WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp．

3．两者间的关系❸：

(1)当物体从高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少❹，即WG＞0，Ep1＞Ep2.

(2)当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即WG＜0，Ep1＜Ep2.重力做负功也可以说成物体克服重力做功❺．

1．只要重力做功，重力势能一定变化．(√)

2．重力做5 J的正功，重力势能增加了5 J． (×)

3．跳伞运动员从某一高度跳下，有风和无风时，由于运动路径不同，重力做功不同． (×)

1.定义：

物体因为发生弹性形变而具有的能量❻．

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．弹力做功与弹性势能的改变：

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，弹性势能就减小多少，克服弹力做了多少功，弹性势能就增大多少．

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  ❼，包括重力势能和弹性势能．

1．弹簧越长，弹性势能越大 (×)

2．弹性势能与物体的形变量有关．(√)

3．弹力做正功，弹性势能就增大；弹力做负功，弹性势能就减小．(×)

批注❶：(1)零势能参考平面的选择是任意的，选取原则是为了研究问题方便；研究地面上的物体，一般取地面为参考面．

(2)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，只表示重力势能的大小．

批注❷：重力势能的改变量与参考平面的选取无关．

批注❸：重力势能的改变是由重力做功决定的，与是否存在其他作用力及其他力是否做功无关．

批注❹：重力对物体做多少正功，物体的重力势能就减少多少．

批注❺：物体克服重力做多少功，物体的重力势能就增加多少．

批注❻：任何物体在发生弹性形变的过程中就储存了弹性势能．弹簧的长度为原长时，弹性势能为0.

批注❼：重力势能是物体与地球所组成的“系统”共有的，不是物体单独具有的．

[对应学生用书P21]

探究点一　重力势能与重力势能的变化　(能量观念之形成)

►情境探究

三峡大坝横跨2 309 m，坝高185 m，其1 820万千瓦的装机容量为世界第一，847亿千瓦时的年发电量居世界第二．想一想三峡大坝为何修建得那么高？

提示：三峡大坝的一个重要功能是利用水能发电，之所以将其修建得很高，是为了提高大坝的上下水位落差，以利于使更多的重力势能转化为电能．

►探究归纳

1．重力势能的性质