重力势能+高一下学期物理人教版必修第二册

重力势能重力势能：物体由于被举高而具有的能量初中学习过的重力势能与哪些因素有关？（1）位置越高，重力势能越大（2）质量越大，重力势能越大温故知新重力做的功问题1：物体竖直下落过程中，重力做了多少功？已知：物体质量为m，初位置的高度为h1，末位置的高度为h2ABmgh1h2△h重力做的功问题2：物体沿斜面下滑过程中，重力做了多少功？ABmgh2h1△hL已知：物体质量为m，AB之间的距离L，斜面的倾角重力做的功问题3：物体沿折线向下运动过程中，重力做了多少功？ABh1h2△h△h△h1△h2△h3问题4：物体沿曲线向下运动过程中，重力做了多少功？重力做的功ABh1h2△h△h……结论：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点位置有关，而跟物体的运动路径无关的特殊意义在于，他一方面与重力做的功密切相关，另一方面它随着高度的增加而增加，随着质量的增加而增加，与前述重力势能的特征一致，因此我们将mgh叫做物体的重力势能。重力势能mgh定义式：EP=mgh单位：焦耳（J）1J=1kg∙m2∙s-2=1N∙m标矢性：标量重力势能

问题1：如果把地球拿走，那么在地球上的物体还具有重力势能吗？不具有重力势能，重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的。系统性重力势能问题2：重力势能的大小可以用mgh计算，式中的h如何选取?讨论：重力势能为0就是没有重力势能吗？为负的呢？h为物体重心到参考平面的高度，参考平面的选取是任意的重力势能是相对于某一平面而言的，这个水平面叫做参考平面。在这个参考平面上物体的重力势能为0。参考平面的选取是任意的，通常选取水平地面（0势能面）物体在参考平面之上重力势能取正值，在参考平面之下取负值。重力势能的正负表示大小。重力势能相对性重力势能与做功的关系物体向上运动，重力做负功,重力势能增加物体向下运动，重力做正功,重力势能减少重力做的功等于重力势能的减少量例与练例1：如图所示，质量为

0.5kg

的小球，从A

点下落到地面上的

B

点，h1

为

1.2m，桌面高h2

为

0.8m。（1）在表格的空白处按要求填入数据参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面6J-4J10J-10J地面10J0J10J-10J（2）如果下落时有空气阻力，表格中的数据是否会改变？例与练参考平面小球在A点重力势能小球在B点重力势能下落过程小球重力做功下落过程小球重力势能变化桌面6J-4J10J-10J地面10J0J10J-10J（3）重力做的功和重力势能变化的数值是否会因参考平面的不同而发生变化？（4）重力做的功和重力势能的变化有什么关系？重力势能、重力做功、重力势能的变化与是否存在空气阻力无关一个确定的过程，WG和∆EP与参考平面的选取无关WG=

-∆Ep重力势能1.定义式：EP=mgh2.单位：焦耳（J）1J=1kg∙m2∙s-2=1N∙m3.标矢性：标量4.系统性5.相对性：数值与选取的参考平面有关，通常选地面6.与重力做功的关系：

WG

=－∆Ep以下说法是否正确？如果正确，说出一种可能的实际情况；如果不正确，说明这种说法为什么错误。（1）物体受拉力作用向上运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J。（2）物体受拉力作用向上匀速运动，拉力做的功是1J，但物体重力势能的增加量不是1J。（3）物体运动，重力做的功是-1J，但物体重力势能的增加量不是1J。（4）没有摩擦时物体由A沿直线运动到B，重力做的功是-1J；有摩擦时物体由A沿曲线运动到B，重力做的功大于-1J。课堂反馈弹性势能：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。弹性势能探究重力势能的过程重力势能与m、h有关重力势能与重力做功有关分析重力做功重力势能的表达式：EP=mgh

类比重力势能的探究过程，能否得到弹性势能的表达式？弹性势能与哪些因素有关弹性势能与弹力做功的关系分析弹力做功弹性势能的表达式弹性势能问题1：以弹簧为例，弹簧的弹性势能与哪些因素有关？弹簧的劲度系数

k弹簧的形变量

xk1k2F1F2F3弹性势能问题2：求弹簧弹力做的功能否直接用？变力做功不能直接使用原始公式弹性势能问题3：弹簧弹力做的功如何去求？AB把弹簧从A到B的过程分成很多小段x1，x2，x3…在各个小段上，拉力可近似认为是不变的F1，F2，F3…在各小段上，拉力做的功分别是F1x1，F2x2，F3x3…W＝F1x1＋F2x2＋F3x3＋…xx1x2x3x4x5F1F2F3F4F5F=kx微分思想化变为恒积分思想如何计算这个求和公式？弹性势能Fxx1x2x3x4x5F5F4F3F2F1弹力F所做的功等于图线与横轴所围的面积弹性势能问题4：弹簧弹力做的功如何去求？ABxF=kx因拉力F与形变量x成正比，故拉力的平均值为：平均拉力对这段位移做的功：平均力法弹性势能重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加。弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增加。重力做功重力势能的变化弹力做功弹性势能的变化弹性势能1、定义式：2、标矢性：标量3、系统性4、相对性：数值与零势能点有关，通常选弹簧自然伸长