2018-2019学年鲁科版必修2 第2章 第3讲 势能的改变 课件(40张)
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鲁科版高中物理必修2第2节《势能的改变》课件
3.如果物体在参考平面的上方，重力势能取什么值？ 表 示什么含义？若物体在参考平面的下方？
3.提示（1）正值；该位置的重力势能比在参考平面的势能大； （2）负值；该位置的重力势能比在参考平面的势能小；
4.选择不同的参考平面，物体的重力势能的值是否相同？ 任意两点之间的势能差相同吗？4.提示：不相同；相同
小结：重力势能具有“三个”性质
1.相对性：重力势能的大小与零势能参考平面的选择 有关。
2.系统性：重力势能是地球与物体组成系统所共有的。 3.绝对性：重力势能的变化量与零势能参考平面的选 择无关，没特别说明以地面为零势能参考平面。
针对训练1．下列关于重力势能的说法正确的是
(
)．
A．重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的
B．重力势能的大小是相对的
C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功 D．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
解析：重力势能是由物体和地球的相对位置所决定的能，由地球
和物体所共有，所以A、B正确；由于重力势能的大小与零势能面 的选取有关，所以重力势能等于零不等于没有对外做功的本领， 所以 C 错误；只有选地面为零势能面时，地面上的物体重力势能 才为零，否则不为零，D错误．故A、B正确．
（1）同一高度释放两个小球 （2）钢球分别从不同的高度落下
（1）在沙盆上方同一高度释放两个 小球，钢球的质量大，小桌在沙里 深 些。(填“深”或“浅”) 面陷得_____ （2）让钢球分别从不同的高度落 下，钢球释放的位置越高，小桌在 深 。(填“深”或 沙中陷得越_____ “浅”)
质量 和所处的_____ 高度 2.大小：物体的重力势能的大小与物体的_____ 越大 有关，质量m越大，高度h越高，重力势能就_______ mgh ．(h为物体重心到参考面的高度) 3.公式：Ep＝______ 标量 （填“标量”或 4.标、矢性及单位：重力势能是 _____ 焦耳 ，符号是 ___ J 。 “矢量”）单位是_____ 5.参考平面：高度规定为零的水平面，任何物体在该平面上 为零 ．物体位于参考平面以上时，重力势能取 的重力势能都_____ 正 值，物体位于参考平面以下时，重力势能取_____ 负 值． _____ 6. 应用：打桩机、水力发电。
鲁科版必修第二册 1.4 势能及其改变 课件(19张)
3.如图所示，质量为 m 的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手 拉住弹簧上端上移 H，将物体缓缓提高 h，拉力 F 做功WF ，不计弹簧的质量，
则下列说法正确的是( D )
A.重力做功 mgh ，重力势能减少 mgh B.弹力做功 WF ，弹性势能增加WF C.重力势能增加 mgh ，弹性势能增加 FH D.重力势能增加 mgh ，弹性势能增加WF mgh
2.质量为 m 的小球，从离桌面 H 高处由静止下落直至落地.已知桌面离地高度为 h，如图所示.若以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能及小球整
个下落过程中重力做的功分别为（地球表面的重力加速度为 g）( B )
A. mgh , mg(H h) B. mgh , mg(H h) C. mgh, mg(H h) D. mgh , mg(H h)
泥石流
雪崩
一、重力势能
物理学中，把物体因为处于一定的高度而具有的能量称为 重力势能。 重力势能可能与那些量有关？
如果轻重不同的石头从同一高度落下来砸到沙地上，你想 一想会出现什么现象呢？同一块石头从不同高度落下来， 砸到沙地上，又会出现什么现象呢？
重力势能应该与物体的重力大小、所处的高度有关。
1.定义：物体的重力mg与其所处位置的 高度h的乘积mgh，叫作重力势能。 2.表达式：Ep=mgh。 3.重力势能为标量。 4.重力势能的单位：焦耳（J） 1J=1kg·m/s2·m=1N·m。
首先，建构滑雪者及其滑雪过程的物理模型。将滑雪者视为质量为 m的物体（质点），物体从A点滑向C点，位移为l，与竖直方向的夹角 为θ，A点的高度为h1，C点的高度为h2。物体从A点到C点过程中，重力 做功为多少？
根据功的定义，物体从A点到C点过程中，重力做功为：
2018-2019学年鲁科版必修2 2.1 动能的改变 课件(17张)
面掉入沙坑h处停止，求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重 力的多少倍？ 解法一：分段法 自开始下落至与沙坑接触前： 由动能定理 mgH=mv2/2－0 接触沙坑至静止： 由动能定理 （mg－F）h=0－mV2/2 联立得：F/mg=（H＋h）/h 解法二：整体法 从开始下落至最终静止： mg（H＋h）－Fh=0 解得：F/mg=（H＋h）/h
由动能定理得:
1 1 2 2 - mgs 2 mv 2 mv 1 2 2
所以汽车到达这包东西所在处的速度v2
v2 v12 2gs2 16.7 2 2 0.75 9.8 17.5 4.7m / s 17km / h
2018/2/4
练1. 物体从高出地面H处自由落下，不计空气阻力，落至地
第1节：动能的改变
大口径穿甲弹
解 释 现 象
扑 克 穿 木 板
飞针穿玻璃
一、动能
第一节：动能的改变
1.定义：物体由于运动而具有的能叫动能 1 2 E mv 2.公式： K 2 3.单位：焦耳(J)
4.动能是标量
二、恒力做功与动能改变的关系
证明：设一个物体的质量为m，初速度为v1， 在与运动方向相同的合外力F的作用下 发生一段位移S,速度增加到v2，如图 根据牛顿第二定律 F=ma 根据匀变速运动的规律
然发现在前方约S=30m处有一包东西，马上紧急刹车。 设司机的反应时间t1=0.75s,刹车汽车与地面间的动摩 擦因数µ=O.75,求汽车到达这包东西所在处的速度.
解:根据题意 汽车在t1=0.75s时间做匀速运动的位移 S1=V1t1=16.7×0.75=12.5(m) 所以从刹车到达这东西的位移 S2=S-S1=30-12.5=17.5(m)
⑴
由动能定理得:
1 1 2 2 - mgs 2 mv 2 mv 1 2 2
所以汽车到达这包东西所在处的速度v2
v2 v12 2gs2 16.7 2 2 0.75 9.8 17.5 4.7m / s 17km / h
2018/2/4
练1. 物体从高出地面H处自由落下，不计空气阻力，落至地
第1节：动能的改变
大口径穿甲弹
解 释 现 象
扑 克 穿 木 板
飞针穿玻璃
一、动能
第一节：动能的改变
1.定义：物体由于运动而具有的能叫动能 1 2 E mv 2.公式： K 2 3.单位：焦耳(J)
4.动能是标量
二、恒力做功与动能改变的关系
证明：设一个物体的质量为m，初速度为v1， 在与运动方向相同的合外力F的作用下 发生一段位移S,速度增加到v2，如图 根据牛顿第二定律 F=ma 根据匀变速运动的规律
然发现在前方约S=30m处有一包东西，马上紧急刹车。 设司机的反应时间t1=0.75s,刹车汽车与地面间的动摩 擦因数µ=O.75,求汽车到达这包东西所在处的速度.
解:根据题意 汽车在t1=0.75s时间做匀速运动的位移 S1=V1t1=16.7×0.75=12.5(m) 所以从刹车到达这东西的位移 S2=S-S1=30-12.5=17.5(m)
⑴
2018-2019学年鲁科版必修2 势能的改变 课件 (共22张)
重力做功只与物体始末位置的高度差有关，与路径 无关。
课后练习
练习1、关于重力势能，下列说法正确的是( D ) (A)放在地面上的物体所具有的重力势能一定为零 (B)重力势能恒大于零 (C)重力势能的大小只由重物本身的质量决定
(D)将质量为m的物体匀速举高h，重力势能增加mgh
练习2、如图所示，物体分别沿不同的路径1和路径2从A运动到B，则（ C ） （A）沿路径1重力所做的功最大 （B）沿路径2重力所做的功最大 （C）沿路径1和路径2重力所做的功一样大 （D）条件不足，不能判定 2 1 A
3、选天花板为参考平面
桌子
１ｍ
h3= － 0.5m
EP3=mgh3=－ 10x10x0.5J=－50J
一、重力势能
1.定义：物体处于一定的高度具有的能量叫重力势能 2.公式：
3.单位：焦耳(J)
EP mgh (h为物体重心到参考面的高度)
4.标矢性：重力势能是标量
5.重力势能具有相对性
(1)选择不同的参考面（零势能参考平面上方,h>0,重力势能是正值，表示该点位置 所具有的重力势能比参考面上所具有重力势能大。 (3)物体在参考平面下方,h<0,重力势能是负值，表示该点位置 所具有的重力势能比参考面上所具有重力势能小。
第2节：势能的改变 ——重力势能的改变
引出问题
运动的物体具有动能，处 于一定高度的物体有没有 能量？
花 盆 乎 ？ 炸 弹 乎 ？ ！
重力势能：物体处于一定的高度具有
的能量叫重 力势能。 用EP表示。
提出问题：影响重力势能的因素 有哪些呢？ 猜想与假设：
高度、 质量
设计实验验证
实验方法： 控制变量法
提出问题？？
合外力做的功可以使物体的动能发生变化， 那么什么力做功会使物体重力势能的发生变 化呢？
课后练习
练习1、关于重力势能，下列说法正确的是( D ) (A)放在地面上的物体所具有的重力势能一定为零 (B)重力势能恒大于零 (C)重力势能的大小只由重物本身的质量决定
(D)将质量为m的物体匀速举高h，重力势能增加mgh
练习2、如图所示，物体分别沿不同的路径1和路径2从A运动到B，则（ C ） （A）沿路径1重力所做的功最大 （B）沿路径2重力所做的功最大 （C）沿路径1和路径2重力所做的功一样大 （D）条件不足，不能判定 2 1 A
3、选天花板为参考平面
桌子
１ｍ
h3= － 0.5m
EP3=mgh3=－ 10x10x0.5J=－50J
一、重力势能
1.定义：物体处于一定的高度具有的能量叫重力势能 2.公式：
3.单位：焦耳(J)
EP mgh (h为物体重心到参考面的高度)
4.标矢性：重力势能是标量
5.重力势能具有相对性
(1)选择不同的参考面（零势能参考平面上方,h>0,重力势能是正值，表示该点位置 所具有的重力势能比参考面上所具有重力势能大。 (3)物体在参考平面下方,h<0,重力势能是负值，表示该点位置 所具有的重力势能比参考面上所具有重力势能小。
第2节：势能的改变 ——重力势能的改变
引出问题
运动的物体具有动能，处 于一定高度的物体有没有 能量？
花 盆 乎 ？ 炸 弹 乎 ？ ！
重力势能：物体处于一定的高度具有
的能量叫重 力势能。 用EP表示。
提出问题：影响重力势能的因素 有哪些呢？ 猜想与假设：
高度、 质量
设计实验验证
实验方法： 控制变量法
提出问题？？
合外力做的功可以使物体的动能发生变化， 那么什么力做功会使物体重力势能的发生变 化呢？
2018-2019学年鲁科版必修2 第2章第2节 势能的改变 课件(32张)
能的转化与守恒
一、重力势能
概念
高度 而具有的能 物体处于一定的_____
(1)重力势能的计算式：Ep＝mgh，其中h是指物体
大小 相对于零势能参考面的高度(2)重力势能的大小与 物体的重力和所处的高度有关，物体的质量越大， 所处的高度越高，重力势能Ep就越大 B (A.矢量 重力势能是__ 单位 (A.功 A B．标量)，它的单位与__ B．力)的单位相同，在国际单位制中都是 焦耳
第2章
能的转化与守恒
第2节
势能的改变
第2章
能的转化与守恒
学习目标
1.理解重力势能及其表达式．
2．知道重力做功与物体重力势能改变的关系． 3．知道弹性势能的概念及影响弹性势能大小的因素．
4．联系生活和生产实践中势能与其他形式能转化的例子，了
解能量转化，培养学生学习物理的兴趣和理论联系实际的能 力．
第2章
栏目 导引
第2章
能的转化与守恒
[想一想]
2.滑雪运动员从雪山高处高速滑下，运动员的重力
做了正功还是负功？其重力势能增大了还是减小了？当冲上 另一个高坡时会怎样？ 提示：运动员从高处滑下，位移向下，重力做了正功，由于 高度降低，其重力势能减小；当运动员冲上另一个高坡时， 重力做负功，重力势能增大.
栏目 导引
[答案]
(1)23.52 J
7.84 J
(2)7.84 J
7.84 J
栏目 导引
第2章
能的转化与守恒
规律总结 (1)重力势能的计算公式Ep＝mgh中，h表示物体距参考平面的 高度，因此求物体的重力势能时，一定要找准物体的重心到 参考平面的高度． (2)重力势能的变化与重力做功有关，与参考平面的选取无 关．
【新教材】高中物理 新鲁科版 必修2 第2章 第2节 势能的改变 课件
[解析] 因为重力做功只与物体的初、末位置的高度差有关， 与运动路径无关，所以甲、乙的重力做的功均为－mgh，故 C 正确． [答案] C
栏目 导引
第2章 能的转化与守恒
命题视角 2 重力势能变化的分析与计算 一只 100 g 的球从 1.8 m 的高处落到一个水平板上又
弹回到 1.25 m 的高度，则整个过程中重力对球所做的功及 球的重力势能的变化是(g＝10 m/s2)( ) A．重力做功为 1.8 J B．重力做了 0.55 J 的负功 C．球的重力势能一定减少 0.55 J D．球的重力势能一定增加 1.25 J
第2章 能的转化与守恒
一、重力势能
概念
物体处于一定的____高__度____而具有的能
(1)重力势能的计算式：Ep＝__m__g_h____，其中 h 是 指物体相对于___零__势__能___参__考__面____的高度
大小 (2)重力势能的大小与物体的重力和所处的高度有 关，物体的质量越__大____，所处的高度越_高___，
栏目 导引
第2章 能的转化与守恒
命题视角 2 重力势能的计算 如图所示，桌面距地面的高度为 0.8 m，一物体质量
为 2 kg，放在桌面上方 0.4 m 的支架上．(g 取 10 m/s2)
栏目 导引
第2章 能的转化与守恒
(1)以桌面为零势能参考平面，计算物体具有的重力势能， 并计算物体由支架下落到地面的过程中重力势能减少多 少？ (2)以地面为零势能参考平面，计算物体具有的重力势能， 并计算物体由支架下落到地面的过程中重力势能减少多 少？ (3)以上计算结果说明什么？ [解题探究] (1)什么是重力势能，其大小和什么有关？ (2)研究重力势能为什么要选零势能面？
栏目 导引
第2章 能的转化与守恒
命题视角 2 重力势能变化的分析与计算 一只 100 g 的球从 1.8 m 的高处落到一个水平板上又
弹回到 1.25 m 的高度，则整个过程中重力对球所做的功及 球的重力势能的变化是(g＝10 m/s2)( ) A．重力做功为 1.8 J B．重力做了 0.55 J 的负功 C．球的重力势能一定减少 0.55 J D．球的重力势能一定增加 1.25 J
第2章 能的转化与守恒
一、重力势能
概念
物体处于一定的____高__度____而具有的能
(1)重力势能的计算式：Ep＝__m__g_h____，其中 h 是 指物体相对于___零__势__能___参__考__面____的高度
大小 (2)重力势能的大小与物体的重力和所处的高度有 关，物体的质量越__大____，所处的高度越_高___，
栏目 导引
第2章 能的转化与守恒
命题视角 2 重力势能的计算 如图所示，桌面距地面的高度为 0.8 m，一物体质量
为 2 kg，放在桌面上方 0.4 m 的支架上．(g 取 10 m/s2)
栏目 导引
第2章 能的转化与守恒
(1)以桌面为零势能参考平面，计算物体具有的重力势能， 并计算物体由支架下落到地面的过程中重力势能减少多 少？ (2)以地面为零势能参考平面，计算物体具有的重力势能， 并计算物体由支架下落到地面的过程中重力势能减少多 少？ (3)以上计算结果说明什么？ [解题探究] (1)什么是重力势能，其大小和什么有关？ (2)研究重力势能为什么要选零势能面？
2.2《势能的改变》课件(鲁科版必修2)
面
B
h2
C
重力做功与势能改变的关系
• 重力做功等于势能的改变 • 重力做功只与重力有关,与是否有其他力以及其他 力是否做功无关 • WG=mg （H为初末位置高度差）也就是说重力做 功与路径无关
弹性势能 • 物体因为发生弹性形变而具有的能 • 弹性形变越大，弹性势能越大 • 弹力做正功弹性势能减小，弹力做负功，弹性势 能增大
势能的改变
金太阳教育
重力势能 • • • • EP=mgh M为物体的质量 H 为物体的相对高度 M→kg g→m/s2 h→m EP→kg. m/s2 .m
重力势能的相对性
• H 为物体的相对高度,选择不同参考系,相对高度 不同,所以对应的重力势能不同,
• 所以我们确定一个物体的重力势能，必须先选 定某一个水平面，并把这个水平面高度定为零， 且物体在水平面上重力势能也为零，这样的水 平面称为零势能参考面
B
h2
C
重力做功与势能改变的关系
• 重力做功等于势能的改变 • 重力做功只与重力有关,与是否有其他力以及其他 力是否做功无关 • WG=mg （H为初末位置高度差）也就是说重力做 功与路径无关
弹性势能 • 物体因为发生弹性形变而具有的能 • 弹性形变越大，弹性势能越大 • 弹力做正功弹性势能减小，弹力做负功，弹性势 能增大
势能的改变
金太阳教育
重力势能 • • • • EP=mgh M为物体的质量 H 为物体的相对高度 M→kg g→m/s2 h→m EP→kg. m/s2 .m
重力势能的相对性
• H 为物体的相对高度,选择不同参考系,相对高度 不同,所以对应的重力势能不同,
• 所以我们确定一个物体的重力势能，必须先选 定某一个水平面，并把这个水平面高度定为零， 且物体在水平面上重力势能也为零，这样的水 平面称为零势能参考面
2018-2019学年鲁科版必修2 2.1 动能的改变 课件(22张)
一 探究动能的表达式：
1 2 2 公式：Ek mv 2
3、物体的动能等于物体的质量与物体速度 的二次方的乘积的一半． 4、物理意义：描述运动状态的物理量， 动能是标量，且恒为正值，具有瞬时性
1、动能：物体由于运动而具有的能量叫动能．
5 单位：焦耳( J )
我国发射的第一颗人造地球卫星，质量为173 kg，轨道速度为7.2km/s,求它的动能是多少? 解：根据 卫星动能：
v2 代入数据得： F kmg m 1.8 104 N 2s
v0=0m/s f
N F
v=60m/s
G
s=5.3×102m
解法二：设飞机做匀加速直线运动，受到重力、 支持力、牵引力和阻力的作用。 根据牛顿第二定律 F合 F - kmg ma
2 v 由 v 2 0 2 2as a 2s v2 由上两式 F kmg m 2s v2 F kmg m 1.8 104 N 2s
例题
1 2 E k mv 2
得，
1 3 9 E k 173 (7.2 10 )J 4.48 10 J 2
例题：关于对动能的理解，下列说法是正确的 （A B C） A、动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的 物体都具有动能 B、动能总是正值 C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定 变化；但速度变化时，动能不一定变化
2 2 2 1
2
1
二
动能定理
1 内容：合力所做的功等于物体动能的变化． 2 表达式：
W合 Ek2 Ek1
注意点:①“=”是数值上相等,而不是就是 ②做功引起能的变化
3 适用条件：①恒力做功或变力做功
②曲线运动或直线运动
③单个物体或几个物体 ④一个过程或全过程
高一物理鲁科版必修2教学课件：第二章第2节 势能的改变 (1)
地面 10J
0Ｊ 10J
-10J
1716
►选取不同的参考平面,物体的重力
势能的数值不同
►对一个确定的过程，WG和△EP与参 考面的选择无关
►重力做多少正功重力势能减少多少;
物体克服重力做多少功重力势能增加
多少
WG=－ΔEP
思考！如果没有地球与物体之间的相互吸引， 地球上物体的重力势能会存在吗？
势能是系统所共有的
情景2： 如图，质量0.5kg的小球，从桌面以 h1=1.2m的A点落到地面的B点，桌面高 h2=0.8m．请按要求填写下表．(g=10m/s2)
A h1
参考 小球在 小球在 下落过程 下落过程 平面 A点重 B点重 小球重力 小球重力
力势能 力势能 做功 势能变化
桌面
6J
-4J
10J
-10J
h2 B
于克服重力所做的功。
四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。 重力势能为物体和地球组成的系统所共有。
1.关于重力势能的几种理解，正确的是பைடு நூலகம் BC ）
A.重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功 B.相对于不同的参考平面，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的问题 C.在同一高度将物体不论向何方向抛出，无论抛出时 的初速度是否相同，则落地过程中减少的重力势能必 相等 D.放在地面的物体，它的重力势能一定等于零
A mg
B
A θ mg l
B
A AA21 A3
B
mg ΔΔΔhhh123Δh h1
h2
类型1
类型2
类型3
类型1: WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2
类型2: WG＝mglcosθ＝mgΔh＝mgh1－mgh2
2018_2019学年高中物理第2章能的转化与守恒第2节势能的改变课件鲁科版必修2
系。
势能变化的关系
一、重力势能 阅读教材第28～29页“重力势能”部分，知道重力势能的表达式及其相对性。
高度 而具有的能。。 2.公式：Ep＝ ________ 焦耳 ，符号________ J 3.单位：_________ 。 标量 ，但有______ 正负 之分。 4.标矢性：重力势能是______
1.重力做功的特点：重力做功与_________ 路径 无关，只与初、末位置的高度差有关；重力
相等 做功总是对应于物体重力势能的变化，两者的大小_________ ，并且与是否存在其他 是否做功 无关。 作用力及其他力___________
减少 多少；物体克服 2.两者间的关系：重力对物体做多少功，物体的重力势能就________
5.相对性 为零 。 (1)参考平面：把高度规定为零的水平面。任何物体在该平面上的重力势能 ______ 地面 为参考平面。 参考平面的选取是任意的，通常情况下选取_______
零势能参考面 而言的。物 (2)相对性：物体的重力势能是相对的，它是相对于___________________
体的重力势能可以取正、零、负值，其正负不表示方向，只表示物体位于参考平面 上方 或________ 下方 。 的________
0.1×10×(1.8－1.25) J＝0.55 J。 由重力做功与重力势能的变化之间的关系可知，此时重力做正功,重力势能应减少， ΔEp＝－WG＝－0.55 J，即减少0.55 J。 答案 0.55 J 减少0.55 J
弹性势能与弹性势能的变化
[要点归纳] 1.弹性势能的产生及影响因素
2.弹性势能变化与弹力做功的关系 如图3所示，O为弹簧的原长处。
可能变小，因此选项A、B错误；对于不同弹簧拉伸相同长度时，劲度系数越大克服
【精品】2018-2019学年高中物理鲁科版必修2课件：第2章第2节势能的改变
(1)特点：重力做功与 路径 无关，只与初、末位置的
高度 差有关。 (2)公式：WG＝mgΔh。
2．重力做功与重力势能增量之间的关系 E －Ep2 (1)关系式：WG＝ p1 ＝－ΔEp。 (2)两者关系：重力对物体做了多少功，物体的重力势 能就 减小 多少；反之，物体克服重力做了多少功，物体的 重力势能就 增加 多少。 三、弹性势能的改变源自新知预习·巧设计第 2 章
第 2 节
要点一
名师课堂 ·一点通
要点二
创新演练 ·大冲关
随堂检测归纳小结
课下作业综合提升
1．理解重力势能的概念及其表达式。 2．知道重力做功的特点，理解其与重力势 能变化之间的关系。
3．了解弹性势能的概念及影响因素。
[读教材· 填要点] 一、重力势能
1．定义
物体处于一定的 高度 而具有的能。 2．大小 物体的重力势能的大小与物体的 质量 、所在处的 高度 有关，其大小为E ＝ mgh ，单位是 焦耳，符号为J。
p
3．矢标性 重力势能是标量，只有 大小 、没有 方向。
4．参考平面
高度规定为零的水平面。 (1)任何物体在该平面上的重力势能都 为零 。 (2)物体位于参考平面以上时，重力势能取 正值(＋) 。 负值(－) (3)物体位于参考平面以下时，重力势能取 。 二、重力做功与重力势能的变化 1．重力做功
弹性势能 。
[试身手· 夯基础] 1.如图2－2－1所示，重力均为5 N的三个小
球A、B、C分别放在三个不同位置上，若
以地面为零势能参考平面，则物体A、B、 C的重力势能分别为______、________、 图2－2－1 ________，若以桌面为零势能参考平面，则A、B、C的重
力势能为________、________、________。 解析：由于物体的重力势能具有相对性，故只有在选定 了零势能参考平面之后，物体具有的重力势能的大小以 及正负才有意义，只要根据题中规定的零势能参考平面
2.1 动能的改变 —鲁科版高中物理必修二课件(共34张PPT)
动能定理与牛顿第二定律的区别
牛顿第二定律是矢量式，反映的是力 与加速度的瞬时关系； 动能定理是标量式，反映做功过程中 功与始末状态动能增量的关系。
动能定理不涉及物体运动过程中的加 速度和时间，因此用它处理问题有时 很方便。
动能定理的应用步骤：
1、明确研究对象，并对其受力分析；
2、确定研究过程，明确研究对象的初、末 状态、位置及其速度大小；
m
(v22
v12
)
1 2
合
s
v22 v12 2as
F合 m a
提示：结合牛顿第二定律和运动学公式
三、动能定理
表述：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化。
1、合外力做功。 2、外力做功之和。
动能变化
和某一过程（始末状态）相对应。
W总
1 2
mv22
1 2
mv12
外力的总功 末状态动能 初状态动能
理 如图所示，质量为m的物体，在一恒定拉力F作用下，
论 分 析
以速度v1开始在水平面运动。经过位移s后，速度 达到v2，已知物体与水平面的摩擦力恒为f。则此 过程中，外力做功的大小与物体动能的改变量存在 什么定量关系？
与 论
FN V1
V2
证
f
F
G
S
问题1：物体受到哪些外力作用？
问题2：求出物体所受的各个外力做的功。
于物体动能的变化。
练习
1．如图所示，一球从高出地面H米处由静止自 由落下，不考虑空气阻力，落至地面后并深入 地面h米深处停止，若球的质量m，求球在落 入地面以下的过程中受到的平均阻力.
第一节 动能的改变
2
流动的水可以做功
3
问题：光滑水平面上一物体原来静止，质量为
高中物理第二章能的转化与守恒第2节势能的改变课件鲁科版必修2
误；重力势能的正负号表示势能的相对大小，－5 J＜－3 J，
C 正确；由重力做功与重力势能变化的关系 WG＝－ΔEp，得
D 正确。
答案：CD
3．质量为 5 kg 的钢球，从离地面 100 m 的高处自由下落 1 s，1 s
内钢球的重力势能减少了
J,1 s 末钢球的重力势能为
J(选取地面为参考平面)；如果选取地面上 1 m 处的水平面为
[即时应用]
1．下列关于重力势能的说法正确的是
()
A．重力势能的大小只由重物本身决定
B．所处位置高的物体，则重力势能就大
C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
D．重力势能实际上是物体和地球所共有的 解析：重力势能等于物体的重力与物体重心高度的乘积，故选项
A、B 都不对；重力势能具有相对性，零势能位置的选取是任意
()
A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定
B．物体与参考平面的距离越大，它的重力势能也越大
C．一物体的重力势能从－5 J 变化到－3 J，重力势能变大了
D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功 解析：重力势能的大小与参考平面的选择有关，A 错误；当
物体在参考平面的下方时，距离越大，重力势能越小，B 错
[解析] 设吊车钢索对物体的拉力为 F，物体的加速度 a＝g4，由牛顿第二定律得 mg－F＝ma，
故 F＝mg－ma＝34mg，方向竖直向上， 所以拉力做的功 WF＝Fh＝34mgh； 重力做的功 WG＝－mgh， 即此过程中物体克服重力做功 mgh。 又 ΔEp＝Ep2－Ep1＝－WG＝mgh， 因此物体的重力势能增加了 mgh。 [答案] 34mgh mgh 增加了 mgh
考点二 重力做功与重力势能的变化 1．重力势能的变化 重力势能的变化(ΔEp)是指一个物体在运动过程中末状态的 重力势能 Ep2(相对于参考平面的高度为 h2)与初状态的重力势能 Ep1(相对于同一参考平面的高度为 h1)两者的差值，即 ΔEp＝Ep2－Ep1＝mgh2－mgh1 (1)若 ΔEp＞0，即 Ep2＞Ep1，物体的重力势能增加。 (2)若 ΔEp＜0，即 Ep2＜Ep1，物体的重力势能减少。 (3)若 ΔEp＝0，即 Ep2＝Ep1，物体的重力势能不变。
势能及其改变 课件-2023-2024学年高一下学期物理鲁科版(2019)必修第二册
典例分析
【例题】质量是50kg的人沿着长L=150m、倾角为30°的坡路从坡底跑到坡顶， 重力对他所做的功是多少？他克服重力所做的功是多少？他的重力势能增加了 多少？（g取10m/s2）
解析：重力对他做的功为 WG =－ mgLsin30° =－3.75×104J 他克服重力所做的功为3.75×104J
（3）零势能面的选取是任意的。
EPA=2mgh
参考面 h
A
EPA= -mgh
h 参考面
EPБайду номын сангаас= 0
h 参考面
【随堂练习】
1.关于重力势能的几种理解，正确的是 ( D ) A.物体的位置一旦确定，它的重力势能大小也随之确定 B.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C.一个物体重力势能从-5J变化到-3J，重力势能变小了 D.重力势能减小时，重力对物体做正功
WG ＝ mgΔh＝ mgh1－ mgh2
A
WG ＝ Ep 1－ Ep 2 ＝ -ΔEp
重力做的功等于重力势能的减小量
Δh
B
h1
①物体由高处运动到低处时，重力做正功，物体重力势能减少；
重力势能减少的数量等于重力做的功。
h2
②物体由低处运动到高处时，重力做负功，物体重力势能增加；
重力势能增加的数量等于物体克服重力做的功。
拉 开 的 弓
压 缩 的 弹 簧
弯
拉
曲
长
的
的
撑
弹
杆
簧
三、弹性势能
物体因为发生弹性形变而具有的能量称为弹性势能。
上紧的发条
拉伸的弹弓
探究影响弹簧弹性势能大小的因素
将圆珠笔里的弹簧取出，再用硬卡纸做个小纸帽，套在弹簧上，用力将小纸帽往下 压，使弹簧产生一定的弹性形变，然后迅速放开手，看看小纸帽能弹多高。 （1）用大小不同的力，使弹簧产生大小不同的弹性形变，看小纸帽弹起的高度有 什么不同？ （2）换用不同劲度系数的弹簧，看小纸帽弹起的高度有什么不同？
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第3讲
势能的改变
21
三、重力做功与重力势能变化的关系 1.重力做功是重力势能变化的原因，且重力做了多少功，重
力势能就改变多少，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.
(1)当物体从高处向低处运动时，重力做正功，重力势能减少.
(2)当物体从低处向高处运动时，重力做负功，重力势能增加.
第3讲
势能的改变
22
2. 重力做的功与重力势能的变化量均与参考平面的选择
面的高度h1＝0.4 m，因而物体具有重力势能. Ep1＝mgh1＝2×10×0.4 J＝8 J.
第3讲
势能的改变
17
物体落至地面时，物体重力势能
Ep2＝2×10×(－0.8) J＝－16 J.
因此物体在此过程中重力势能减小量
ΔEp＝Ep1－Ep2＝8 J－(－16) J＝24 J.
答案 8 J
24 J
变化，两者的大小 相等 ，并且与是否存在其他作用力及其 他力是否做功 无关 . 2.两者间的关系： (1)物体的重力做多少功，物体的重力势能就 减少 多少； 物体克服重力做多少功，物体的重力势能就 增加 多少. (2)关系式： WG＝Ep1－Ep2＝ΔEp .
第3讲 势能的改变
6
想一想
物体在空中下落时，存在空气阻力和不存在空气
3.弹力做功与弹性势能的改变：弹力对外做了多少功，弹性 势能就 减小多少，克服弹力做了多少功，弹性势能就 增加多 少.
第3讲 势能的改变
8
4.势能：由 物体间的相对位置 决定的能，包括 重力势能 和 弹性势能 等.
第3讲
势能的改变
9
课堂讲义
理解·深化·探究
一、重力做功的特点 由W＝Fscos α可知，WG＝mg· S cos α＝mgh，所以重力做功 的大小由重力大小和重力方向上位移的大小即高度差决定， 与其他因素无关，所以只要起点和终点的位置相同，不论沿 着什么路径由起点到终点，重力所做的功相同.
第3讲
势能的改变
10
例1
某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮 )
球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图1所
示，则下列说法正确的是(
图1
第3讲 势能的改变
11
A.从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力
做的功
B.从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力
做的功
C.从A到B重力做功mg(H＋h) D.从A到B重力做功mgH
第3讲
势能的改变
18
(2)以地面为零势能参考平面，计算物体具有的重力势能， 并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少？
解析 以地面为零势能参考平面，物体的高度
h1′＝(0.4＋0.8) m＝1.2 m.
因而物体具有的重力势能
Ep1′＝mgh1′＝2×10×1.2 J＝24 J.
第3讲
势能的改变
势能的改变
15
例2 如图2所示，桌面距地面的高度为0.8 m，一物体质量 为2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上.
图2
第3讲 势能的改变
16
(1)以桌面为零势能参考平面，计算物体具有的重力势能，
并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少？
解析
以桌面为零势能参考平面，物体距离零势能参考平
无关.
3. 重力势能的变化只取决于物体重力做功的情况，与物 体除重力外是否还受其他力作用以及除重力做功外是否 还有其他力做功等因素均无关.
第3讲
势能的改变
23
例3 一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹
第3讲
势能的改变
14
2.系统性：重力是地球与物体相互吸引产生的，所以重力 势能是物体和地球组成的系统共有，平时所说的“物体” 的重力势能只是一种简化说法.
3.重力势能是标量：无方向，但有正负.负的重力势能只是
表示物体的重力势能比在参考平面上时具有的重力势能要
少，这跟用正负表示温度高低是一样的.
第3讲
参考平面)物体位于参考平面以上时，重力势能取 正 值，物
体位于参考平面以下时，重力势能取 负 值.
4.标、矢性及单位：重力势能是 标量 ，单位是 焦耳 ，符号
是 J.
第3讲 势能的改变
5
二、重力做功与重力势能的改变 1.重力做功的特点：重力做功与 路径 无关，只与初、末位 置的 高度差 有关；重力做功总是对应于物体重力势能的
第3讲 势能的改变
12
解析 D正确.
重力做功与物体的运动路径无关，只与初末状态物体
的高度差有关，从A到B的高度是H，故从A到B重力做功mgH， 答案 D
第3讲
势能的改变
13
二、对重力势能的理解及计算 1.相对性：Ep＝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，则物体的高度 h 不同，重力势能的大 小也就不同，所以确定重力势能首先选择参考平面.
阻力两种情况下，下落相同的高度时，重力做功情况，重
力势能变化情况及能量转化情况，是否相同？ 答案 重力做功、重力势能变化情况相同，而能量转化情 况不同.
第3讲
势能的改变
7
三、弹性势能的改变 1.定义：物体因为发生 弹性形变 而具有的能. 2.影响弹性势能的因素：一个物体弹性势能的大小，取决于
弹性形变 的大小.
第2章——
第3 讲
目标定位
势能的改变
1.理解重力势能的概念和重力势能的表达式.知道重力势能的 相对性、系统性. 2.知道重力做功的特点，理解重力势能的变化和重力做功的 关系. 3.了解弹性势能的变化和弹力做功的关系.
栏目索引
CONTENTS PAGE
1 预习导学 2 课堂讲义 3 对点练习
梳理·识记·点拨 理解·深化·探究
巩固·应用·反馈
预习导学
梳理·识记·点拨
一、重力势能 1.定义：物体处于一定 高ห้องสมุดไป่ตู้ 而具有的能.
2.大小：物体的重力势能的大小与物体的 质量 和所处的 高度 有关，Ep＝ mgh .
第3讲
势能的改变
4
3.参考平面：高度规定为零的水平面，任何物体在该平面上
的重力势能都 为零 .参考平面的选取是任意的(通常选地面为
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物体落至地面时重力势能Ep2′＝0. 在此过程中物体重力势能减小量 ΔEp′＝Ep1′－Ep2′＝24 J－0＝24 J.
答案 24 J 24 J
第3讲
势能的改变
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(3)以上计算结果说明什么？
解析 通过上面的计算可知，重力势能是相对的，它的大
小与零势能参考平面的选取有关，而重力势能的变化是绝 对的，它与零势能参考平面的选取无关，其变化值与重力 对物体做功的多少有关.