4.4 势能 课件-2026-2027学年高一下学期物理粤教版必修第二册

该高中物理课件聚焦“势能”主题，系统涵盖重力做功、重力势能、重力做功与重力势能关系及弹性势能等核心内容。课堂导入通过巨型钢斧能量来源问题及初中定性知识回顾，引导学生从功和能关系切入定量研究，搭建从已知到未知的学习支架。 其亮点在于以物理观念中的能量观念为核心，结合科学思维（如重力做功与路径无关的理论推导）和科学探究（弹簧形变实验对比形变量、劲度系数影响）。通过“讨论与交流”和实验观察，帮助学生深化概念理解，教师可借助结构化总结与分层练习提升教学效率。

主讲老师：物思理 粤教版（2019）高中物理必修第二册课件 第四章 机械能及其守恒定律 第4节 势能 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1、重力做功 2、重力势能 第4节 势能 3、重力做功和重力势能的关系 4、弹性势能 5、总结和练习 目录 探究新知 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2 问题：斧头具有巨大的能量，它的能量从何而来？ 课堂引入 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 初中我们已经定性地学习了重力势能，知道物体的质量越大、所处的位置越高，重力势能就越大。 这一节我们来进一步定量地研究重力势能。参考前面动能的研究思路，我们也从功和能的关系入手，研究高处的物体下落时重力所做的功。 课堂引入 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 重力做功 第一部分 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 讨论与交流1 如图所示，一个质量为m的小球，从同一高度h处分别沿竖直方向下落、沿斜面下滑、沿水平方向抛出，最后落到同一水平面上。小球沿上述三条不同的路径运动，重力对小球所做的功相同吗？重力做功与物体运动 的路径有关吗？ 一、重力做功 WG=mgh 重力对小球所做的功WG 均为mgh,与小球运动的具体路径无关！ 下面我们对此进行理论分析 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 6 这一过程重力所做的功为： 一个质量为m 的物体,在重力的作用下,从高度为h1的位置A,沿任意路径运动到高度为h2的位置B. 把整条路径分割成许多很短的小段,每一小段都可近似看成一条线段.设每一小段的位移大小为△s。 则重力所做的功 表达式： ★重力做功的特点:与物体运动的路径无关，只与物体初末状态的高度差有关. 一、重力做功 ΔH 这个mgh有什么特殊意义呢？ 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 重力势能 第二部分 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.定义：把物体由于位于高处而具有的能量称为重力势能，用Ep表示。 大小：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。 4.单位：焦耳（J ） 1J=1kg·m/s2·m=1N·m （h ─物体重心到零势能参考面的高度） Ep= mgh 二、重力势能 5.重力势能是标量，状态量，只有大小没有方向。 3.重力势能具有相对性——与参考面的选取有关，一般取地面为零势能参考面。 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 放在书柜中第二层的一本书，选用不同的参考平面，它的重力势能有什么不同？设每层书柜的高度为h。 mgh -3mgh 0 二、重力势能 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 例：质量 0.5 kg 的小球，从桌面以上 h1 = 1.2 m 的 A 点落到地面的 B 点，桌面高 h2 = 0.8 m。关于小球的重力势能，按要求填写下表。( g = 10 m/s2 ) 参考平面 在A点 在 B点 重力势能变化 桌面 地面 6 J 10 J ─4 J 0J 减少10 J 减少10 J h1 h2 A B ★选择不同的参考平面，物体的重力势能不同。 相对性 ★重力势能的变化与参考平面的选择无关。 绝对性 三、重力做功和重力势能的关系 在参考平面上方的物体，重力势能是正值;在参考平面下方的物体，重力势能是负值。 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 重力做功与重力势能的关系 第三部分 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.当物体由高处向低处运动时：重力做正功，即WG＞０，EP初＞EP末 重力势能减小，且减少的重力势能等于重力做的正功。 2.当物体由低处向高处运动时：重力做负功，即WG＜０，EP初＜EP末 重力势能增大,且增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。 重力做功与重力势能变化的关系：WG＝EP初－EP末 = －△Ep WG＝mgh=mgh1－mgh2 三、重力做功与重力势能的关系 重力做的功等于重力势能的减少量。 △Ep=EP末 －EP初 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 13 弹性势能 第四部分 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 发生形变的物体,在恢复原状时能够对外做功,因而具有能量叫做弹性势能（elastic potential energe)。 四、弹性势能 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 实验1：用大小不同的力把小球压在同一根弹簧上，使弹簧产生不同的形变，迅速放开手，比较小球反弹所能到达的高度。 观察与思考：弹性势能的大小和什么因素有关 结论1：弹性势能与形变量有关： 在弹性限度内，同一物体发生的形变越大，弹性势能越大。 四、弹性势能 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 实验2：将同一个小球依次放在劲度系数不同的弹簧上，使弹簧产生相同的形变，迅速放手，使小球反弹，比较小球所能达到的最大高度。 结论2：弹性势能与劲度系数有关： 形变量相同的弹簧，劲度系数越大，弹性势能越大。 观察与思考：弹性势能的大小和什么因素有关 四、弹性势能 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1、定义： 发生形变的物体,在恢复原状时能够对外做功,因而具有能量叫做弹性势能。用Ep表示。 2、弹性势能跟形变的大小及弹簧劲度系数有关 3、弹性势能的变化与弹力做功的关系: 弹力做正功，弹性势能减少 弹力做负功，弹性势能增加 1 2 EP＝ k x 2 （取弹簧在原长时的弹性势能为零） 四、弹性势能 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 势能变化与力做功的关系 WF弹＝EP1－EP2＝ -△ EP 弹力做的功 初态的弹性势能 末态的弹性势能 关系：弹力做功是弹性势能变化的量度。 四、弹性势能 WG＝EP1－EP2＝ -△ EP 重力做的功 初态的重力势能 末态的重力势能 关系：重力做功是重力势能变化的量度。 比较 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 总结提升 第五部分 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 弹性势能与重力势能的异同 弹性势能 重力势能 定义 发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能 物体由于被举高而具有的势能 相对性 弹性势能与零势能位置选取有关，通常选自然长度时，势能为零 重力势能的大小与零势能面的选取有关，但变化量与参考面的选取无关 系统性 弹性势能是弹簧本身具有的能量 重力势能是物体与地球这一系统共有的 与力做 功的关系 弹性势能的变化等于克服弹力所做的功 重力势能的变化等于克服重力所做的功 总结提升 W = EP初 - EP末= -Δ EP 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.关于重力做功和物体的重力势能，下列说法不正确的是( ) A.重力对物体做正功，物体的重力势能一定减少 B.物体克服重力做功，物体的重力势能一定增加 C.地球上任一物体的重力势能都是一个确定值 D.重力做功的多少和重力势能的变化都与参考平面的选取无关 C 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2.关于重力势能，下列说法中正确的是( ） A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C．一个物体的重力势能从－5 J 变化到－3 J，重力势能减少了 D．重力势能的减少量等于重力对物体所做的功 D 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 【参考答案】C 3.如图所示，同一小球从高为的斜面顶端滚到底端的过程中，关于重力对小球做功大小的比较，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 4.一个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，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g=10 m/s2)( ) A.重力做功为1.8 J B.重力做了0.55 J的负功 C.球的重力势能一定减少0.55 J D.球的重力势能一定增加1.25 J C WG=mgΔh =mg(h1-h2) =0.55 J 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 25 【参考答案】B 5.如图所示，质量为m的苹果，从树上高h1处先落到地面，又滚到深h2的沟底停下。以地面为零势能面，重力加速度为g，则该苹果在全过程中重力做功及在沟底的重力势能分别是（　　） A．mg（h1＋h2），－mg（h1＋h2） B．mg（h1＋h2），－mgh2 C．－mg（h1＋h2），－mg（h1＋h2） D．－mg（h1＋h2），－mgh2 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 6. 关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是( ) A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大 B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小 C．在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大 D．弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 C 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 【参考答案】ABD 7.（多选）如图所示，在一次“蹦极”运动中，人由高空下落到最低点的整个过程中，下列说法正确的是（　　） A．重力对人做正功 B．人的重力势能减小 C．橡皮绳对人做正功 D．橡皮绳的弹性势能增加 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 【参考答案】D 8.如图所示，在光滑水平桌面上有一根轻质弹簧，将弹簧一端固定，另一端施以水平拉力弹簧缓慢伸长。弹簧从原长到伸长量为过程中，外力对弹簧做功，弹簧从原长到伸长量为过程中，外力对弹簧做功，弹簧始终处在弹性限度内，则（　　） A． B． C． D． 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 9、如图所示，吊车以g/4的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h，则：(重力加速度为g，不计空气阻力) (1)吊车钢索的拉力对物体做的功为多少？ (2)重力做的功为多少？ (3)物体的重力势能变化了多少？ 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 课堂练习 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 See you later! 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 Lavf58.20.100 $