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课件网) 4.4 势能 悬崖上的石头落在地面时，会在地面上砸出很大的坑；三峡大坝的水从高处落下时，带动发电机产生点；弓箭手拉弓射箭，把箭射向远处。 悬崖石头、水坝湍流和形变后的弓弦都有潜在的能量。这种能量是什么 有什么特点呢 定义：物体由于位于高处而具有的能量 符号:ＥＰ。 重力势能 1.重力势能公式：EP=mgh 重力势能等于物体重力与处高度（空间位置）乘积 2.重力势能是标量，单位为：焦耳（J） 3.重力势能与质量m和所处位置h有关。 4.重力势能具有相对性———与参考平面选取有关 （一般取地面为参考平面） PS：h表示相对的位置，与参考面的选取有关。 （1）选择不同的参考平面，同一位置的物体重力势能不相同 （2）重力势能有正、负 正：说明物体在选取参考平面的上方 负：说明物体在选取参考平面的下方 （3）正、负表示重力势能的数值。 正负号具有数学意义！ 重力势能的相对性 书柜中第二层红书，在不同的参考平面，它的重力势能数值上有什么不同？ mgh -3mgh 0 重力势能的相对性 A 讨论：-10J的重力势能与5J的重力势能大小关系？ 正负表示物体在参考面的重力势能的大小，正值大于负值，所以5J大于-10J的重力势能。 PS：注意与力对物体做功进行区别： 比如甲力对物体做功-10J，乙力对物体做功3J，比较哪个力做功大？ 讨论：同个物体在同一位置重力势能的大小数值相同吗？ 不一定，数值与参考面的选取有关 质量为m的小球,从同一高度h分别沿竖直方向下落、斜面下滑、水平抛出,落到同一平面上。 上述三条不同路径运动，重力对小球做功分别是多少 重力做功与小球运动的路径有关吗 重力做功的特点 思考： h h θ 沿上述三条不同的路径运动,重力对小球所做的功WG均为mgh,与小球运动的具体路径无关. WG=mgh PS：重力做功的h表示高度的变化量 重力做功只与物体的起点和终点的位置对应的一段高度差有关，而与运动物体所经过的路径无关 重力做功的特点 A h2 Δh h1 B WG=mgh1-mgh2 WG=Ep1- Ep2 =- (Ep2- Ep1) =-△Ep 重力做功与重力势能的关系 求物体m从A落到B的过程中,重力做的功 WG=-△Ep 结论 ： △EP =EP2－EP1 =mgh2－mgh1 =－（mgh１－mgh２） =－WG 重力做功与重力势能变化的关系 PS： 1、重力势能与参考面的选取有关， 2、重力势能的变化与参考面的选取无关 （Ep1为初位置重力势能，Ep2为末位置重力势能） WG=-△Ep WG = Ep1 - Ep2 根据公式知： 重力做正功时,重力势能减少; 重力做负功时,重力势能增加。 WG=-△Ep 弹性势能 发生弹性形变的物体,如拉紧的发条、拉伸的橡皮筋在恢复原状过程中,能够对外界做功,具有的能量,叫作弹性势能. 思考： 影响弹性势能的因素 弹性势能 回顾： 弹力的计算公式 ①弹性势能的大小与形变量有关 ②弹性势能的大小与劲度系数有关 （x 越大，EP越大） （k越大，EP 越大） 10N 10N (1)规定弹簧在原长时，弹簧的弹性势能为零 (2)x为弹簧的伸长量或压缩量,k为进度系数 (3)x , EP具有相对性 弹簧的弹性势能的公式 PS： 三角形面积表示弹力对物体做的功，则 x1 O x F kx1 E= (kx1)(x1) 2 弹簧的弹性势能的表达式推导过程 弹力做功和弹性势能有什么关系 弹性做功 A B C B位置为弹簧的原长 B--A，弹力做（ ）功，形变量（ ），弹性势能（ ） B--C，弹力做（ ）功，形变量（ ），弹性势能（ ） A--B，弹力做（ ）功，形变量（ ），弹性势能（ ） 负 ↑ ↑ 负 ↑ ↑ 正 ↓ ↓ ①弹力做正功，弹性势能减小； ②弹力做负功，弹性势能增大。 弹力做功与弹性势能变化的关系： △EP=EP2－EP1=－WF 关 系 重力做功 的过程就是 重力势能变化 的过程 WG = -△Ep 关 系 弹力做功 的过程就是 弹性势能变化 的过程 W弹 = -△Ep弹 关 系 合 ... ...
