由物体所处位置的高度决定的能量叫做重力势能。
(2)公式
Ep=mgh。
物体的重力势能等于它所受重力的大小与所处高度的乘积。
(3)单位
重力势能是标量,它的单位与功的单位相同,在国际单位制中为焦耳,符号是J。
1 kg·(m/s2)·m=1 N·m=1 J
2.重力做功的特点
只与运动物体的起点和终点的位置有关,而与运动物体所经过的路径无关。
四、弹性势能
1.弹性势能的定义
物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
2.弹性势能的大小
弹性势能的大小跟形变的大小有关,形变越大,弹性势能越大。对于弹簧来说,弹性势能还与弹簧的劲度系数有关。
3.势能的概念
与相互作用物体的相对位置有关的能量叫做势能。重力势能和弹性势能都是势能。
1.自主思考--判一判
(1)两个物体中,速度大的动能也大。(×)
(2)物体只要运动,其重力一定做功。(×)
(3)重力做功多少取决于物体的重力和它通过的路程。(×)
(4)同一物体的重力势能Ep1=2 J,Ep2=-3 J,则Ep1>Ep2。(√)
(5)同一弹簧伸长量不同时,弹性势能不同。(√)
(6)重力势能是物体与地球共有的,弹性势能是弹力装置独有的。(×)
2.合作探究--议一议
(1)举重运动员举起杠铃的过程中,什么力对杠铃做功?能量发生怎样变化?
提示:运动员的推力对杠铃做功,在做功的过程中,运动员体内的化学能转化为杠铃的机械能。
(2)同步卫星绕地球做匀速圆周运动,在卫星的运动过程中,其速度是否变化?其动能是否变化?