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课件网) 第四节 势能 1. 通过实例理解重力势能、弹性势能概念，通过比较两者异同建立势能概念，理解势能的特征及其对构建能量观念的作用。 2.通过分析重力做功的特点，体会微元的思想、方法和重力势能概念的建立过程。 3.通过推导重力做功与重力势能变化的关系，体会数学语言的简洁性及其用于解决物理问题的深层含义，深化对能量观念的认识。 4.通过实例分析，体会重力势能的相对性，并理解重力势能变化的量值不受参考面的影响。 5.结合实例分析，通过观察与思考分析归纳出弹性势能的影响因素，深化对弹性势能概念的理解。 学习目标 请分别计算以下三种情况重力所做的功 一、重力做功 第一种情况重力做的功： 第二种情况重力做的功： 第三种情况重力做的功： 重力做功只与运动物体的起点和终点的位置有关而与运动物体所经过的路径无关。 初态和末态的表达式均为“”，可见“”是一个具有特殊意义的物理量。 结论： 1、物体的重力势能等于它所受重力的大小与所处高度的乘积 2、重力势能是标量，单位是焦耳（J） EP＝mgh h m h’ m h m’ m 质量相同时，高度越高，重力势能越大 高度相同时，质量越大，重力势能越大 例：下列关于重力势能的说法中正确的是（ ） A.重力势能是物体和地球所共有的 B.重力势能减小到零就没有势能了 C.在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零 D.重力势能的大小只由重物本身决定，与参考平面的选取无关 【解析】A对： 根据重力势能的定义可以知道，重力势能是地球和物体共同具有的。 B错：重力势能是相对值，不是绝对值，选与物体不在同一平面的平面为参考平面，则重力势能不为零。 C错：选择不同的参考平面，物体具有的重力势能不同，故地面上的物体，它具有的重力势能不一定等于零。 D错：重力势能的大小与参考平面的选取有关。 点拨：（1）重力势能与参考平面的选取有关；物体从一个位置到另一个位置的过程中，重力势能的变化与参考平面的选取无关。 （2）重力势能是标量，正负表示大小。 （3）重力势能与物体所处的位置状态相对应，是状态量。 A 二、重力做功和重力势能变化的关系 WG＝mgh1－mgh2 初态的重力势能 末态的重力势能 重力做的功 WG＝Ep1－Ep2 ①当物体由高处向低处运动时： 重力做正功，即重力势能减小 ②当物体由低处向高处运动时： 重力做负功，即 重力势能增大 例：下列关于重力做功及重力势能的说法中，正确的是（ ） A.两物体A、B，A的高度是B的2倍，那么A的重力势能也是B的2倍 B.如果考虑空气阻力，物体从某一高度下落到达地面，物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少 C.重力做功的多少，与参考平面的选取有关 D.相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能变化的问题 【解析】A错：根据重力势能公式Ep=mgh可知，重力势能的大小与质量及高度有关，由于质量大小不明确，故不能说明A的重力势能是B的2倍。 B错：物体从同一高度下落到达地面，由于下落的高度相同，故无论是否受空气阻力，重力势能的减少量都是相同的。 C错：根据重力做功公式WG=mgΔh可知，WG与物体初、末位置的高度差Δh有关，与参考平面的选取无关。 D对：相对不同的参考平面，物体具有不同数值的高度h，根据Ep=mgh可知，物体具有不同数值的重力势能；根据重力做功公式WG=mgΔh可知，重力势能的变化与参考平面的选取无关，即并不影响研究有关重力势能变化的问题。 D h h h A h h h A h h h A B B B EpB=-3mgh EpA=2mgh EpB=-2mgh EpA=0 EpA=-mgh EpB=0 1.为了比较势能的大小我们通常选一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0 ，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物 ... ...
