高一物理必修2优质课公开课4.4.pdf

4.势能

课标要求

1.理解重力势能的概念，会进行简单计算，并会判断重力势能的变

化．

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．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．

4．知道势能是系统共有的，具有相对性．

思维导图

必备知识·自主学习关键能力·合作探究随堂演练·自主检测

必备知识·自主学习

一、重力势能

1．重力势能：在物理学中，物体由于位于高处而具有的能量．

mgh焦耳

2．表达式：E＝________．单位：________，符号：J.

p

标量

3．标矢性：重力势能是________，只有大小，没有方向．

4．重力做功与重力势能变化的关系

E－E

p1p2

(1)表达式：W＝________＝－ΔE.

Gp

(2)两种情况：

正功

①当物体从高处运动到低处时，重力做________，重力势能

减少

________，即W＞0，E＞E.

Gp1p2

负功

②当物体由低处运动到高处时，重力做________，重力势能

________，即W＜0，E＜E.重力做负功也可以说成物体

增加Gp1p2

____________．

克服重力做功

参考平面

5．重力势能的相对性：重力势能总是相对选定的________而言的

零势能面

(该平面常称为________)．

E＝mgh中的h是物体重心相对参考平面的高度．参考平面选择不同，

p

则物体的高度h不同，重力势能的大小也就不同．

[导学1]

重力势能只有大小，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．

二、弹性势能

弹性形变

1．弹性势能：在物理学中，把物体由于发生________而具有的能

量．

2．弹簧的弹性势能：弹簧的长度为________时，弹性势能为0.弹簧

原长

被拉长或被压缩时，就具有了弹性势能．

[导学2]

(1)重力做功大小只与质量和物体高度变化有关，与受其他力及运动

状态无关．

(2)在一些往复运动或多个运动过程的复杂问题中求重力做功时，利

用重力做功的特点，可以省去大量中间过程，一步求解．

三、势能是系统共有的

1．系统性

弹性势能是发生弹性形变的物体上的所有质点因相对位置改变而具

有的能量，因而弹性势能是整个系统所具有的．

2.相对性

有

弹性势能的大小与选定的零势能位置________(填“有”或“无”)

关，对于弹簧，一般规定弹簧处于原长时的势能为零．

相同

3．对于同一弹簧，伸长和压缩相同的长度时弹性势能________(填

“相同”或“不同”)．

4．弹性势能与弹力做功的关系

(1)关系：弹力做功是弹性势能变化的唯一量度，弹力做多少正功，

弹性势能就______