高考物理 主题二 机械能及其守恒定律 第四章 机械能及其守恒定律 2.4.3 势能学案 教科版-教科版高三全册物理学案

2.4.3 势 能学习目标核心凝炼1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算。2 个概念——重力势能、弹性势能2 个关系——重力做功与重力势能变化的关系、弹力做功与弹性势能变化的关系2.理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关。3.知道重力势能的相对性。4.理解弹性势能的概念，会分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素。一、重力势能[观图助学](1)瀑布中的水落下的过程中重力做什么功？怎样计算重力做的功？水的重力势能怎样变化？(2)货物被起重机吊起的过程中重力做什么功？怎样计算重力做的功？货物的重力势能怎样变化？1.重力势能(1)定义：物体由于位于高处而具有的能量。(2)表达式：Ep＝mgh。(3)标矢性：重力势能是标量，只有大小，没有方向。(4)单位：焦耳，符号：J。2.重力做功(1)做功表达式：WG＝mgh＝mgh1－mgh2，式中 h 指初位置与末位置的高度差；h1、h2分别指初位置、末位置的高度。(2)做功的正负：物体下降时重力做正功；物体被举高时重力做负功。(3)做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。3.重力做功与重力势能变化的关系(1)表达式：WG＝Ep1－ E p2＝－ΔEp。(2)两种情况① 当物体从高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，即 WG＞0，Ep1＞Ep2。② 当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即 WG＜0，Ep1＜Ep2。重力做负功也可以说成物体克服重力做功。4.重力势能的相对性物体处于不同的高度，它的重力势能就不同，就需要选择参考平面。选择不同的参考平面物体重力势能的数值是不同的。对选定的参考平面，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小。[理解概念]判断下列说法是否正确。(1)瀑布中的水落下的过程中重力做正功。(√)(2)重力做功与位移有关。(×)(3)不同物体在同一高度，重力势能一定不同。(×)(4)同一物体的重力势能 Ep1＝2 J，Ep2＝－3 J，则 Ep1>Ep2。(√)(5)重力做功 WG＝－20 J 时，物体的重力势能减小 20 J。(×)二、弹性势能[观图助学]上图中的弓、金属圈、弹性杆在发生形变时，都会具有什么形式的能量？1.定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量。2.影响弹性势能的因素：取决于物体的弹性形变的大小，形变越大，弹性势能越大。[理解概念]判断下列说法是否正确。(1)弹性势能与弹簧的弹性形变量和劲...