4.1　势能的变化与机械功

[学习目标]　1.认识重力做功与物体运动的路径无关的特点，理解重力势能的概念.2.理解重力做功与重力势能变化的关系.3.知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的．

一、研究重力做功跟重力势能变化的关系

1．重力势能

(1)定义：物体由于被举高而具有的能量．

(2)公式：Ep＝mgh，式中h是物体重心到参考平面的高度．

(3)单位：焦耳；符号：J.

2．重力做功与重力势能的变化：

(1)表达式：W＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.

(2)两种情况：

①物体由高处到低处，重力做正功，重力势能减少；

②物体由低处到高处，重力做负功，重力势能增加．

二、重力做功与路径无关

1．重力做功的表达式：W＝mgh，h指初位置与末位置的高度差．

2．重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的初位置和末位置的高度有关，而跟物体运动的路径无关．

三、弹性势能

1．定义：物体发生弹性形变时具有的势能叫做弹性势能．

2．大小：弹簧的劲度系数为k，弹簧的伸长量或压缩量为x，则弹簧的弹性势能Ep＝kx2.