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1、第四节 重力势能 第五节 探究弹性势能的表达式,第七章 机械能守恒定律,一、重力做功的特点,第四节、 重力势能,物体由于被举高而具有的能,WG=mgh,物体竖直下落,A,h,B,m,=mgh1-mgh2,WG=mgLcos=mgh,=mgh1-mgh2,h1,h2,物体沿曲线运动,h1,h2,结论：重力做功与路径无关,只跟始末位置的高度差有关,WG=mgh=mgh1-mgh2,可见,重力的功等于“mgh”这个量的变化. 在物理学中“mgh”是一个具有特殊意义的物理量 我们就用这个物理量表示物体的重力势能,重力势能的表达式 Ep = mgh,m 物体的质量，单位：千克（kg）,Ep 物体的重力势
2、能，单位：焦（J）,g 重力加速度，单位：米秒2（ms2）,h 物体的高度，单位：米（m）,即：物体的重力势能等于物体的重力和它的高度的乘积,WG = Ep1 - Ep2,正,负,减少,增加,重力做的功等于重力势能的减少,物体克服重力做的功等于重力势能的增加,研究重力势能需要先选定参考平面, 在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。, 参考平面的选取是任意的 ., 在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值；,势能是标量+、表示大小,例： 如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上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),6J,1
3、0J,-4J,0,选取不同的参考平面,物体的重力势能的数值不同,例： 如图，质量0.5kg的小球，从桌面以上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),6J,10J,-4J,0,10J,10J,减少10J,减少10J,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,一、重力做功,二、重力势能表达式 Ep = mgh,1、重力做功与重力势能变化的关系,势能的相对性（高度的相对性）,2、,重力势能,物体由于被举高而具有的能量,4、重力势能是物体和地球所组成的系统共有的,1、关于重力做功和物体的重力势能，
4、下列说法正确的是： A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少； B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加； C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确定的值； D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。,ABD,课堂练习,2、物体在运动过程中，克服重力做功为50J，则： A、重力做功为50J； B、物体的重力势能一定增加了50J； C、物体的动能一定减少50J； D、重力做了50J的负功。,BD,问题与思考,弹簧弹力的功与弹性势能的改变有何关系?,重力做正功：重力势能减少,重力做负功：重力势能增加,重力做的功等于重力势能增量的负值；,第五节 探究弹性势能的表达式,一、弹性势能的定义
5、,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,二、弹性势能的表达式中可能涉及到 的物理量,弹簧的劲度系数 弹簧的伸长量或压缩量,二、弹性势能的表达式中可能涉及到 的物理量,如何研究弹簧的弹性势能与弹力做功关系,功是能量转化的量度，拉力对弹簧做功会引起弹簧的弹性势能的变化。,重力做的功等于重力势能增量的负值,WG= -EP,三、弹簧的弹性势能与弹力做功的关系,弹力做正功：弹性势能减少,弹力做负功：弹性势能增加,1、拉伸过程的弹簧弹力是恒力还是变力？,F=kl,问题与思考,2、怎样求解变力做功？,微元法,3、怎样由拉力做功得出弹性势能 表达式？,找出弹力做功的计算方法，再根据弹力做功与弹性势能的关系导出弹性势能的表达式。,图线所围“面积”能表示什么？,四、弹性势能的表达式,W弹= F弹 l,W弹= EP,例1一竖直弹簧下端固定于水平 地面上，小球从弹簧的正上方高为h 的地方自由下落到弹簧上端，如图所示，小球能到达的最低点为A。 分析弹簧的弹性势能、重力势能及小球动能的变化情况,例2,将弹簧拉长或压缩x，弹力大小变化相同，关于弹力做功和弹性势能变化的正确说法为（ ）,A、拉长时弹力做正功，弹性势能增加；压 缩时弹力做负功，弹性势能减小； B、拉长和压缩时弹性势能均增加； C、拉长或压缩x时，弹性势能改变相同； D、形变量相同时，弹性势能与劲度系数 有关,
