1、第2节 重力势能 美国内华达州亚利桑那 陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为3050m的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约500 t、速度达到20km/s，爆炸力相当于20000 t梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245m、平均深度达180m的大坑。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。第2节 重力势能 当一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量 由于重力做功使得从高空掉下来的物体具有巨大能量。我们把这种由于被举高而具有的能量叫重力势能第2节 重力势能确定前先要选取参考平面。第2节 重力势能一、重力势
2、能物体由于被举高而具有的能量1.定义：2.表达式：Ep=mgh4.标矢性：3.单位：标量焦耳 J注意:Ep是个相对值，h1=0.4mh2=0.4mABEpA=EpB=参考平面m=1kg4J-4J参考平面EpA=8JEpB=0JEp有正负，表示大小。Ep减=EpA-EpB=8JEp减=EpA-EpB=8JEp为物体和地球共同拥有Ep的变化量和参考平面无关Ep的变化量与什么有关？2.只与初末位置的高度差有关。二、重力做功ABmgmgmghWG2=sWG1=mghWG3=L=mghmghmgscosmgLcos1.重力做功与路径无关。一、重力势能第2节 重力势能三、重力做功与重力势能的关系1.重力做
3、正功，重力势能减小。2.重力做负功，重力势能增加。3.重力做的功等于ABmghAhhBWG=mgh=mg(hA-hB)=mghA-mghB=EPA-EPB重力势能的减少量。WG=EP初-EP末=-EPEPAEPB=EP减例1：一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，下列结论正确的是(以水平地面为零势能面)()A.铁块的重力势能大于木块的重力势能B.铁块的重力势能小于木块的重力势能C.铁块的重力势能等于木块的重力势能D.上述三种情况都有可能B例2：如图2所示，在水平地面上平铺着n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h。如果工人将砖一块一块地叠放起来，那么人至少做功()B
4、B例3：如图6所示，有一质量为m、长为L的均匀金属链条，一半长度在光滑斜面上，斜面倾角为，另一半长度沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，以斜面顶点为重力势能零点，求：(1)开始时和链条刚好从右侧面全部滑出斜面时重力势能各多大？(2)此过程中重力做了多少功。F弹第2节 重力势能地球地球GF弹第2节 重力势能四、弹性势能1.定义：2.弹簧的弹性势能相关因数：劲度系数k形变量xF弹3.弹性势能与弹力做功的关系：第2节 重力势能弹力做负功，EP增加。弹力做正功，EP减小。弹力做的功，等于EP的减小量F弹W弹=EP初-EP末=EP减=-EP4.表达式：W手=EP3.弹性势能与弹力做功的
5、关系：?F 在各小段上,弹力可近似是不变的:积分思想=Fx01212kl微分思想12EP=5.变力做功的求法微元法平均值法图像法：力-位移图像所围的面积为力所做的功：21Fx04.表达式：3.弹性势能与弹力做功的关系：精典示例例4 通过探究得到弹性势能的表达式为Ep kx2，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长(或缩短)的长度。请利用弹性势能的表达式计算下列问题：放在地面上的物体上端系在劲度系数k400 N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图2所示。手拉绳子的另一端，当往下拉0.1 m时，物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h0.5 m高处，如果不计弹簧重和滑轮跟
6、绳的摩擦，求拉力所做的功以及弹簧的弹性势能。图图2答案22 J2 J针对训练1(多选)(2017日照高一检测)如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端在水平力F作用下缓慢拉伸了x。关于拉力F、弹性势能Ep随伸长量x的变化图象正确的是()AD精典示例例2 弹簧原长为l0，劲度系数为k。用力把它拉到伸长量为l，拉力所做的功为W1；继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长l，拉力在继续拉伸的过程中所做的功为W2。试求：(1)W1与W2的比值；(2)对应的弹性势能Ep1与Ep2之比。针对训练2(2017黄冈高一检测)如图5所示，质量相等的两木块间连有一弹簧。今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面。开始时物体A静止在弹簧上面，设开始时弹簧弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2大小关系及弹性势能变化量Ep的说法中正确的是()A.Ep1Ep2 B.Ep1Ep2 C.Ep0D.Ep0A
