2.重力势能
1.知道重力做功与路径无关。
2.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算。
3.掌握重力做功与重力势能变化的关系,理解重力势能的相对性。
4.理解弹性势能的概念,掌握弹力做功与弹性势能变化的关系。
5.知道弹簧的弹性势能的大小跟弹簧劲度系数和形变量的关系。
1.重力做的功
(1)表达式
WG=mgΔh=mgh1-mgh2,其中Δh表示物体起点和终点的高度差,h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。
(2)正负
物体下降时重力做正功;物体被举高时重力做负功。
(3)特点
物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关。
2.重力势能
(1)重力势能Ep=mgh,其中h表示物体所在位置的高度。
(2)单位:焦耳,与功的单位相同。重力势能是标量,正负表示大小。
(3)重力做功与重力势能变化的关系
①表达式:WG=Ep1-Ep2。
②重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加。
3.重力势能的相对性
(1)参考平面:物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的,这个水平面叫作参考平面。在参考平面上,物体的重力势能取为0。
(2)重力势能的相对性
选择不同的参考平面,物体重力势能的数值是不同的。
对选定的参考平面,上方物体的重力势能是正值,下方物体的重力势能是负值。负值的重力势能,表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小。
(3)重力势能的系统性
严格地说,重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的,而不是地球上的物体单独具有的。
4.弹性势能
(1)弹性势能的概念
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,叫作弹性势能。
(2)弹性势能大小的影响因素
①弹性势能跟形变的大小有关系。在弹性限度内,弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关。被拉伸或压缩的长度越长,恢复原状过程中对外做的功就越多,弹簧的弹性势能就越大。