第四章 机械能及其守恒定律 第四节 势能 学习目标 学法指导 1.知道重力做功与路径无关的特点 2．掌握重力势能的概念，理解重力势能的相对性 3．了解弹性势能的概念 1.复习初中学过的重力势能的相关内容，掌握重力势能的概念及重力势能大小的决定因素(定性结论) 2．通过实例分析，认识重力做功的特点及重力势能的相对性，掌握重力做功与重力势能变化的关系 3．通过归纳和比较，了解和认识各种势能的共同特征———与相互作用的物体的相对位置有关，为以后学习其他势能打好基础 知识导图 预习导学 | 新知领悟 1．特点：只跟物体运动的_____和_____有关，而跟物体运动的_____无关． 2．表达式：WG＝_____＝_____，其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度． 重力做的功 初、末位置 物体质量 路径 mgΔh mg(h1－h2) 将一个物体由A移至B，重力做功 ( ) A．与运动过程中是否存在阻力有关 B．与物体沿直线或曲线运动有关 C．与物体是做加速、减速或匀速运动有关 D．与物体初、末位置高度差有关 【答案】D 【解析】将物体由A移至B，重力做功只与物体初、末位置高度差有关，A、B、C错误，D正确． 1．定义：物体所受的_____与物体所在_____的乘积叫作物体的重力势能． 2．表达式：Ep＝_____. 3．单位：_____，与功的单位相同．重力势能是_____(选填“标量”或“矢量”)． 重力势能的相对性 重力 高度 mgh 焦耳 标量 4．重力做功与重力势能变化的关系 (1)表达式：WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. (2)两种情况： ①当物体从高处运动到低处时，重力做_____，重力势能_____，即WG＞0，Ep1＞Ep2. ②当物体由低处运动到高处时，重力做负功，_____，即WG＜0，Ep1＜Ep2.重力做负功也叫作_____． 正功 减小 重力势能增大 克服重力做功 5．重力势能的相对性 (1)参考平面：物体的重力势能总是相对于某一_____来说的，在参考平面上，物体的重力势能取作_____． (2)相对性：选择不同的参考平面，物体重力势能的数值_____(选填“相同”或“不同”)． (3)正负的含义：参考平面上方物体的重力势能是_____，参考平面下方物体的重力势能是_____． (4)两定点的重力势能差不随参考平面的改变而发生变化． 水平面 0 不同 正值 负值 如图所示，A点和B点到参考平面的高度都是h.则将质量为m的质点放在A处和放在B处的重力势能各是多少？ 【答案】A处：EpA＝mgh B处：EpB＝－mgh 1．定义：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有_____的相互作用而具有的势能． 2．决定因素：弹性势能的大小决定于弹簧被_____或_____的长度，还和弹簧的_____有关． 弹性势能 弹力 拉伸 压缩 劲度系数 判断正误． (1)发生弹性形变的物体不一定具有弹性势能． ( ) (2)弹簧弹力做正功时，弹性势能增加． ( ) 【答案】(1)× (2)× 多维课堂 | 素养初培 如图所示，将质量为m的物块从A移到B，可以有以下不同路径，分别求出沿不同路径移动物体时重力做的功． (1)沿着AOB路径①移动． (2)沿着直线AB路径②移动． (3)沿着任意曲线ACB路径③移动． 重力做功的特点 【答案】(1)AO段重力做的功W1＝mgh，OB段重力的功W2＝0，故整个过程重力做的功W＝mgh. (2)设AB长为l，则重力的功W＝mglcos(90?－α)＝mglsin α＝mgh. (3)把整个路径分成很多段，每一段均可看作倾斜的直线．设每段小斜线的高度差分别为Δh1、Δh2、Δh3…物体通过每一小段重力做的功分别为mgΔh1、mgΔh2、mgΔh3…整个过程中重力做的功W＝mgΔh1＋mgΔh2＋mgΔh3＋…＝mgh. 精练1 在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v0分别上抛、平抛、斜抛，那么以下说法正确的是 ( ) A．从抛出到落地过程中，重力对它们所做的功都相等 B．因物体的轨迹不同，重力做功不相等 C．从抛出到落地过程中，重力对它们做功的平均 ... ...
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