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重力势能和弹性势能--第1页

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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.如图所示，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==E

Fk

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=Fh=mgh

F

(1)E=mgh

P

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重力势能和弹性势能--第2页

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(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=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

P

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。

2

例：物体自由下落，物体质量为10kg，重力加速度g取10m/s，如图所示。

以地面为参考平面：以位置2为参考平面：

3

E=mgh=1.2×10JE′=mgh′=200J

P11P11

3

E=mgh=1.0×10JE′=mgh′=0

P22P22

E=mgh=600JE′=mgh′=-400J

P33P33

E=mgh=0E′=mgh′=-1000J

P地地P地地

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