7.4 重力勢能
什麼是重力勢能?
學生：物體由於被舉高而具有的能量叫重力勢能
重力勢能跟物體的質量和高度都有關係，且物體的質量越大，高度越大，重力勢能就越大.
把乙個質量為ｍ的物體豎直向上丟擲，在它上公升和下落的過程中，重力分別做什麼功?重力勢能如何變化?
學生：上公升過程中，物體克服重力做功(重力做負功).物體的重力勢能增大.
下落過程中，重力做正功，物體的重力勢能減小.
前邊我們學過了功和能之間的關係，我們知道力對物體做了多少功，物體的能量就將變化多少，那麼同學們認為重力所做的功與物體重力勢能的變化之間有什麼關係?
學生：重力所做的功等於物體重力勢能的變化.
eｐ＝mgh
eｐ物體的重力勢能焦（j）
ｍ→物體的質量千克（kg）
ｇ→重力加速度→(公尺每二次方秒)s2/ｍ
ｈ→物體的高度→公尺（ｍ）
④推導重力勢能的單位：
∵１kg·ｍ/s2·ｍ＝１ｎ·ｍ＝１j
∴重力勢能的單位是焦耳，⑤重力勢能是標量
3.據重力做功與重力勢能變化之間的關係進行討論：
①教師：我們用來表示物體在初位置的重力勢能，用來表示物體在末位置的重力勢能，則
②學生討論得到：
當物體由高處運動到低處時，ｈ１>ｈ2，wｇ>０ ∴
當物體由低處運動到高處時，ｈ１<ｈ2，wｇ<０ ∴
③教師總結：重力做正功時，重力勢能減少，減少的重力勢能等於重力所做的功.
物體克服重力做功(重力做負功)時，重力勢能增加，增加的重力勢能等於物體克服重力所做的功.
重力勢能的相對性
①參考平面的選取是任意的.
②選取不同的參考平面，物體的重力勢能的數值是不同的.
③通常選地面為參考平面.
(三)彈性勢能
發生形變的物體，在恢復原狀時能夠對外做功，因而具有能量，這種能量叫做彈性勢能.
對於重力勢能，其大小由地球和地面上物體的相對位置決定，對於彈性勢能，其大小由形變程度決定，而形變程度不同，發生形變的物體的各部分相對位置也會發生變化，得到：
①勢能也叫位能.
②勢能具有系統性：重力勢能是物體和地球組成的系統共有的，彈性勢能是物體的
各部分所共有的.
1.勢能由物體間的相互作用而產生，由它們的相對位置而決定.
2.勢能是標量，單位是焦耳.
3.重力對物體所做的功與物體的運動路徑無關，只跟物體運動的始、末位置有關，重力所做的功等於物體始、末位置的重力勢能之差.
4.重力勢能是地球和地面上的物體共同具有的，乙個物體的重力勢能的大小與參考平面的選取有關.
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