第1章 第4节 势能及其改变（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第二册（鲁科版2019）

势能及其改变 (强基课—逐点理清物理观念) 第4节 课标要求 层级达标 1.理解重力势能，知道重力势能的变化与重力做功的关系。 2.定性了解弹性势能。 学考层级 1.形成初步的重力势能和弹性势能的概念。 2.了解重力势能在生活、生产中的应用，培养正确的科学态度。 选考层级 1.理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路程无关。 2.能根据重力做功与重力势能进行分析，获得结论。 01 02 03 目 录 逐点清(一)　重力势能 逐点清(二)　重力做功与重力势能改变的关系 逐点清(三)　弹性势能及其变化 3 逐点清(一)　重力势能 [多维度理解] 1．定义：把物体因为处于一定的____而具有的能量称为重力势能。 2．公式：Ep＝______。 3．单位：______，符号___。 4．标矢性：重力势能是______，但有正、负之分。 高度 mgh 焦耳 J 标量 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为___。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________________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上方或下方。 零 零势能参考平面 1．重力势能的特性 系统性 重力势能是物体和地球所组成的系统共同具有的能量，不是地球上的物体单独具有的 相对性 重力势能Ep＝mgh与参考平面的选择有关，式中的h是物体重心到参考平面的高度 任意性 视处理问题的方便而定，一般选择地面或物体运动时所达到的最低点为零势能面 绝对性 物体从起点运动到终点的过程中，重力势能的变化量与参考平面的选取无关，是绝对的 2．重力势能的正负 (1)正值表示：物体位于参考平面以上，其重力势能Ep>0。 (2)负值表示：物体位于参考平面以下，其重力势能Ep<0。 1．判断下列说法是否正确。 (1)重力势能是物体和地球组成的系统共同具有的能量。( ) (2)h越大的物体具有的重力势能越大。( ) (3)物体的质量大，所具有的重力势能不一定大。( ) (4)同一物体在不同高度的重力势能为Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，则Ep1>Ep2。( ) [全方位练明] √ × √ √ 2. 将质量为m、可视为质点的小球，从离地 面h高处竖直向上抛出，最高点与地面间的距离 为H，如图所示。取抛出点所在水平面为零势能 参考平面，重力加速度大小为g。小球在最高点 的重力势能为(　 ) A．mgh B．mgH C．mg(H－h) D．mg(H＋h) 答案：C　 解析：由重力势能Ep＝mgh，其中h为此位置距零势能参考平面的距离，在本题中为(H－h)，故Ep＝mg(H－h)，故C正确。 3．(2023·福州学考检测)一实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平面上，下列说法正确的是(　 ) A．铁球的重力势能大于木球的重力势能 B．铁球的重力势能等于木球的重力势能 C．铁球的重力势能小于木球的重力势能 D．上述三种情况都有可能 答案：C　 解析：准确理解重力势能表达式Ep＝mgh中每个量的确切含义是分析问题的关键(“h”表示物体重心相对参考平面的高度)。由于铁球和木球的密度不同，所以质量相等的实心铁球和实心木球相比，木球的体积较大，放在同一水平面上时，木球的重心高，因此木球的重力势能大于铁球的重力势能，故C正确，A、B、D错误。 [多维度理解] 1．重力做功的特点：重力做功与始末位置的__________有关，与____无关。只要始末位置的高度差_____，重力做功就_____。 2．两者间的关系：重力对物体做多少正功，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＝__________＝________。 逐点清(二)　重力做功与重力势能改变的关系 高度差 路径 相同 相同 减小 增大 Ep1－Ep2 －ΔEp 重力做功与重力势能的比较   重力做功 重力势能 物理意义 重力对物体做功 由物体与地球的相互作用产生，且由它们之间的相对位置决定的能 表达式 WG＝mgΔh Ep＝mgh 影响大小的因素　 重力mg和初、末位置的高度差Δh 重力mg和相对零势能参考平面的高度h 特点 只与初、末位置的高度差有关，与路径及零势能参考平面的选择无关 与零势能参考平面的选择有关，同一位置的物体，选择不同的零势能参考平面，其重力势能的值不同 过程量 状态量 续表 [典例]　一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程