3. 势能课时教学实录

4.3

势能

牟黎

[学习目标定位] 1.认识重力做功与物体运动的路径无关的特点. 2.

理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行有关计算. 3.

理解重力做功与重力势能变化的关系. 4.

知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的.5.理解弹性势能的概念．

讲授过程：

一、重力势能

1．定义：物体由于位于高处而具有的能量叫做重力势能．

2．大小：物体的重力势能等于物体受到的重力和它的高度的乘积，即Ep＝mgh. 3．重力势能正、负的意义

重力势能的正负表示重力势能的大小．在参考平面上，物体的重力势能为零；在参考平面的上方，物体的重力势能为正；在参考平面的下方，物体的重力势能为负．

4．重力做功的特点

重力对物体做的功跟路径无关，仅由物体的质量和始、末两个位置的高度决定．

二、弹性势能

物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能．物体的形变越大，弹性势能越大．

三、势能是系统所共有的

重力势能和弹性势能都不是物体单独所有，而是系统所有.

一、对重力做功的理解

图4 例1

物体沿不同的路径从A运动到B，如图4所示，则(

) A．沿路径ACB重力做的功大些

B．沿路径ADB重力做的功大些

C．沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多

D．以上说法都不对

二、对重力势能的理解

1

例2

关于重力势能，以下说法中正确的是(

) A．某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的

B．只要重力做功，重力势能一定变化

C．物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变

D．重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功

三、重力做功与重力势能变化的关系

图5 例3

质量为m的物体从离湖面H高处由静止释放，落在距湖面为h的湖底，如图5所示，在此过程中(

) A．重力对物体做功为mgH

B．重力对物体做功为mg(H＋h) C．物体的重力势能减少了mg(H＋h) D．物体的重力势能增加了mg(H＋h) 四、弹力做功与弹性势能变化的关系

图6 例4

如图6所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是(

) A．弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减小

B．弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加

C．弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先减少再增加

D．弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再减少

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1．(对重力做功的理解)沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的两个斜面，向上拉同一物体到顶端，下列说法中正确的是(

) A．沿坡度大的斜面上升克服重力做的功多

B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多

C．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少

D．两种情况克服重力做功同样多

2．(对重力势能的理解)下列关于物体的重力势能的说法中正确的是(

) A．物体重力势能的数值随选择的参考平面的不同而不同

B．物体的重力势能实际上是物体和地球组成的系统所共有的

C．重力对物体做正功，则物体的重力势能增加

D．物体位于所选的参考平面以下时，物体的重力势能为负值

3．(重力做功与重力势能变化的关系)一个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．物体的重力势能一定减少0.55 J D．物体的重力势能一定增加1.25 J

图7

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4．(弹力做功与弹性势能变化的关系)如图7所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是(

) A．重力势能减少，弹性势能增大

B．重力势能增大，弹性势能减少

C．重力势能减少，弹性势能减少

D．重力势能不变，弹性势能增大

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