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《2020_2021学年高中物理第四章机械能和能源3势能课件教科版必修2202102232165.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.势 能必备知识·自主学习一、重力势能【情境思考】幼儿园小朋友在玩滑梯,在最高点和地面的重力势能各是多少?小朋友的质量为m,滑梯的离地高度为h。提示:以地面为参考平面,在最高点时Ep=mgh,在地面时Ep=0。1.重力做功的特点:(1)重力对物体做功跟_____无关,仅由物体的质量和始末两个位置的_____决定。(2)做功表达式WG=mgh=mgh1-mgh2,式中h指初位置与末位置的_______;h1、h2分别指_______、_______的高度。2.重力势能:(1)定义:由物体的质量和___________决定的能。(2)表达式:Ep=___
2、_。(3)特点:重力势能是__(A.标量B.矢量)。路径高度高度差初位置末位置所在的高度mghA(4)重力势能的相对性。下列关于重力势能的相对性的说法中,哪些是正确的_________。①在参考水平面上的物体,重力势能为零。②选择不同的参考平面,重力势能的数值不同。③参考平面上方的物体重力势能为正。④参考平面下方的物体重力势能为负。⑤重力势能的变化大小与参考平面的选择有关。⑥Ep1=-1J,Ep2=-5J,则Ep13、:物体由于发生_________而具有的能量。2.影响弹性势能的因素:取决于物体_________的大小,形变越大,弹性势能越大。3.势能的系统性:(1)重力势能是_____与受重力作用的物体组成的系统所共有的。(2)弹性势能是_________与所受弹力作用的物体组成的系统所共有的。弹性形变弹性形变地球弹力装置关键能力·合作学习知识点一 重力势能的分析任务1重力势能的性质1.重力势能的三性:(1)标量性:重力势能是标量,只有大小,没有方向,但有正负。重力势能正负的含义:正、负值分别表示物体处于参考平面上方和下方。(2)相对性:表达式Ep=mgh中的h是
4、相对于参考平面的高度,故重力势能也具有相对性。计算重力势能时必须要选取参考平面,处于参考平面上的任何物体的重力势能都为零。(3)系统性:重力是地球对物体的吸引而产生的,如果没有地球对物体的吸引,就不会有重力,也不存在重力势能,所以重力势能是这个系统共同具有的。平时所说的“物体的重力势能”只是一种简化的说法。重力势能的相对性2.重力势能变化的绝对性:物体在两个高度不同的位置时,由于高度差一定,重力势能之差也是一定的,即物体的重力势能的变化与参考平面的选取无关。【问题探究】情境:相等质量的正方体实心铁块和木块放在同一水平面上。讨论:(1)比较两物体的重力势能
5、大小。提示:铁块的重力势能小,因为重心低。(2)由(1)可得,公式Ep=mgh中h的意义是什么?提示:重心到同一参考平面的高度。【典例示范】【典例1】(多选)(2020·西安高一检测)关于重力势能,下列说法正确的是()A.重力势能的大小只由重物本身决定B.一物体的重力势能从6J变为2J,重力势能变小了C.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零D.距地面有一定高度的物体,其重力势能可能为零【解析】选B、D。物体的重力势能与物体本身的重力和零势能面的选取有关,故选项A不符合题意。重力势能是标量,重力势能从6J变为2J,表示物体重力势能减小了,故选项B符合
6、题意。地面上的物体只有以地面为零势能面时,重力势能才为零,故选项C不符合题意。以物体所在平面为零势能面,距离地面有一定高度的物体重力势能也可能为零,故选项D符合题意。任务2重力势能的求解方法(1)定义法:选取参考平面,确定物体相对参考平面的高度h,代入Ep=mgh求解重力势能。(2)WG和Ep关系法:由WG=Ep1-Ep2知Ep2=Ep1-WG或Ep1=WG+Ep2。(3)变化量法:重力势能的变化量ΔEp=Ep2-Ep1,故Ep2=Ep1+ΔEp或Ep1=Ep2-ΔEp。【典例示范】【典例2】(多选)物体由于受到地球的吸引而产生了重力,所具有的能量叫重力
7、势能,物体的重力势能与参考平面有关,现有质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面高度为h,如图所示,下面关于小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是()A.若以地面为参考平面,分别为:mgh,增加mg(H-h)B.若以桌面为参考平面,分别为:mgh,增加mg(H-h)C.若以地面为参考平面,分别为:0,减少mg(H+h)D.若以桌面为参考平面,分别为:-mgh,减少mg(H+h)【解析】选C、D。以地面为参考平面,小球落地时的重力势能为0,整个下落过程中重力势能减少了mg(H+h),故A错误、C正确;以桌面为参考平面,小球落地
8、时的重力势能为-mgh,整个下落过程中重力势能减少了mg(H+h),故B错误、D
