下载文档原格式
重力势能、弹性势能学习目的：1. 理解重力势能的概念及表述2. 理解重力势能变化与重力做功的关系3. 掌握重力做功的特点4. 了解弹性势能的特点及与弹性势能有关的因素5. 掌握机械能的概念及学会分析机械能之间的相互转化学习重点：1. 重力做功与重力势能变化的关系2. 重力做功的特点3. 机械能之间的相互转化一．重力势能1．定义：物体由于被举高而具有的能。
2．表达式功和能是两个相互联系的物理量，做功的过程总伴随着能量的改变，所以通过做功来研究能量。
1.如下图，力F对物体做功，使物体的动能增加：2.用同样的方法研究势能W F = = E k用一外力F把物体匀速举高H，物体的动能没有变化，但外力对物体做了功，使物体做功的本领增强，势能增加。
W F = Fh = mgh(1)E P = mgh(2)重力势能是状态量，表示物体在某个位置或某个时刻所具有的势能3．重力势能的相对性E P = mgh，其中h具有相对性，因此势能也具有相对性，它与参考平面的选取有关。
选取不同的参考平面，物体的重力势能就不相同。
原则上讲，参考平面可以任意选取。
例：物体自由下落，物体质量为10kg，重力加速度g取10m/s2，如下图。
以地面为参考平面：以位置2为参考平面：E P1 = mgh1 = 1.2×103J E P1′= mgh1′= 200JE P2 = mgh2 = 1.0×103J E P2′= mgh2′= 0E P3 = mgh3 = 600J E P3′= mgh3′= -400JE P地= mgh地= 0E P地′= mgh地′= -1000J重力势能是标量，但有正负，其正负表示该位置相对参考平面的位置高低，物体在该位置所具有的重力势能比它在参考平面上的多还是少。
重力势能是相对的，但势能的变化是绝对的，与参考平面的选取无关。
4．重力做功与重力势能的变化重力势能的变化与重力做功有密切的关系将一物体竖直上抛，在上升阶段：重力对物体做负功，物体克服重力而上升，从而使重力势能增大W G = -mgH = -mg(h2– h1) = -ΔE P重力对物体做了多少负功，物体的势能就要增加多少在下降阶段：重力对物体做正功，促进物体下落，从而使物体的高度减小，势能减小W G = mgH =mg(h1– h2) = -mg(h2– h1) = -ΔE P重力对物体做多少正功，物体的势能就要减少多少总之，W G = E P1– E P2 = -(E P2– E P1) = -ΔE P重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值。
重力势能与弹性势能的转化
重力势能是指物体由于处于高处而具有的能量。
这种能量是由于地球对物体的吸引力而产生的。
当一个物体被抬升到更高的高度时，它的重力势能就会增加。
相反，当一个物体被降低到更低的高度时，它的重力势能就会减少。
例如，当我们把一个物体从地面上抬升到一定高度时，它的重力势能就会增加。
当它落回地面时，它的重力势能就会转化为其他形式的能量。
弹性势能是指物体由于受到外力的作用而具有的能量。
当一个物体被压缩或拉伸时，它的弹性势能就会增加。
例如，当我们用手挤压一个气球时，气球内部的气体会被压缩，从而导致气球的弹性势能增加。
当气球被释放时，它的弹性势能就会转化为其他形式的能量。
重力势能和弹性势能之间可以相互转化。
当一个物体从高处落下时，它的重力势能会转化为动能和其他形式的能量。
同样地，当一个物体受到外力的作用而被压缩或拉伸时，它的弹性势能也会转化为动能和其他形式的能量。
这个过程被称为能量转化或能量转换。
在生活中，我们经常会遇到一些与能量转化相关的现象。
例如，当我们乘坐电梯上升到高层建筑时，电梯所受到的重力势能就会转化为电梯的运动能量。
当我们跑步或跳跃时，我们的肌肉会收缩并产生弹性势能，这
些能量最终会被转化为我们的运动能量。
太阳能电池板可以将光能转化为电能，这也是一种能量转化的例子。
重力势能和弹性势能是两种常见的势能形式。
它们之间可以相互转化，并且在生活中经常会发生这种转化现象。
了解这些概念对于我们理解自然界中的许多现象都非常有帮助。
