2020_2021学年新教材高中物理第1章功和机械能4势能及其改变课件鲁科版必修2202101262224.ppt

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1、第4节　势能及其改变必备知识·自主学习一、重力势能【情境思考】如图所示，小球的重力势能与哪些因素有关？提示：小球越高，质量越大，泡沫塑料板形变越大，说明小球的重力势能与高度、质量有关。1.含义：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_____之分。高度mgh焦耳J标量正负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_____。参考平面的选取是任意的，通常情况下

2、选取_____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_____或_____。为零地面零势能参考平面上方下方二、重力做功与重力势能改变的关系【情境思考】如图所示的滑雪运动员从雪山高处高速滑下，运动员的重力做了正功还是负功？其重力势能增大了还是减小了？当他冲上另一个高坡时会怎样？提示：运动员从高处滑下，位移向下，重力做了正功；由于高度降低，其重力势能减小；当运动员冲上另一个高坡

3、时，重力做负功，重力势能增大。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三、弹性势能及其改变【情境思考】水平面上使物块向左压弹簧一定距离后处于静止状态，然后

4、释放物块，会看到什么现象？说明了什么？提示：物块向右先加速再减速，说明压缩的弹簧具有能量。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：(1)_________的大小。(2)_________的大小。3.弹性势能的改变：物体弹性势能的改变总是与_________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，包括_________和_________。弹性形变弹性形变劲度系数弹力

5、做功减少增加相对位置重力势能弹性势能【易错辨析】(1)重力做功由重力和物体的位移大小决定。()(2)同一物体在不同高度时，重力势能不同。()(3)重力势能Ep1=2J，Ep2=-3J，则Ep1与Ep2方向相反。()(4)同一物体的重力势能Ep1=2J，Ep2=-3J，则Ep1>Ep2。()(5)在同一位置的质量不同的两个物体，它们的重力势能一定不同。()×××√×关键能力·合作学习知识点一　科学探究：影响物体重力势能大小的因素1.实验目的：探究影响重力势能大小的因素2.设计思路：(1)实验方法：控制变量法①让两质

6、量不同的小球，从同一高度落入盆中细沙。②让同一小球，从不同高度落入盆中细沙。(2)实验观察观察小球陷入沙的深度。3.数据处理：(1)两质量不同的小球，从同一高度落下，质量大的陷入沙的深度大。(2)同一小球，从不同高度落下，高度越高的陷入沙的深度大。4.实验结论：重力势能的大小与物体的质量和所处的高度有关，物体的质量越大，所处的高度越高，重力势能就越大。【问题探究】如图所示，三峡大坝横跨2309米，坝高185米，其1820万千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

7、？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。【典例示范】【典例】如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h。若以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()A.mgh，减少mg(H-h)B.mgh，增加mg(H+h)C.-mgh，增加mg(H-h)D.-mgh，减少mg(H+h)【解题探究】(1)重力势能具有_____性。(2)零势能面之上为___，零势能面之下为

8、___。相对正负【解析】选D。以桌面为零势能参考平面，落地时小球的重力势能为-mgh，初状态重力势能为mgH，即重力势能的变化ΔEp=-mgh-mgH=-mg(H+h)，所以重力势能减少了mg(H+h)，则D正确，A、B、C错误。【规律方法】重力势能的三种求解方法(1)根据重力势能的定义求解：选取零势能参考平面，由Ep=mgh可求质量为m的物体在离零势能参考平面h高度处的