动能势能重力势能弹性势能
势能知识点总结
势能知识点总结1. 势能的定义势能是一种相对于参考位置或状态的物体所具有的能量。
当物体受到外力作用时，这些外力会对物体施加功，从而将能量转化为物体所具有的势能。
势能是一种储存在物体内部的能量形式，通常以符号U来表示。
在物理学中，势能可以分为多种类型，主要有重力势能、弹性势能、电势能等。
2. 势能的类型2.1 重力势能重力势能是物体由于其位置相对于地面或其他参考物体而具有的能量。
它是由于物体在重力场中的位置而具有的能量，计算公式为U=mgh，其中m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度。
2.2 弹性势能弹性势能是由于物体的形状或结构的变化而具有的能量。
当物体受到外力或形变时，会产生内部应力，使物体具有了弹性势能。
弹簧和弹性体是典型的具有弹性势能的物体，它们的弹性势能可以通过公式U=1/2kx^2来计算，其中k为弹簧常数，x为形变的位移。
2.3 电势能电势能是由于电荷在电场中的位置而具有的能量。
电势能是原子、分子和宏观物体中电荷之间相互作用的结果，是一种微观尺度下的势能。
电势能的计算公式为U=qV，其中q为电荷量，V为电势差。
3. 势能与动能的关系动能是由于物体运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关。
动能与势能之间存在着紧密的联系，它们可以相互转换。
根据机械能守恒定律，一个物体的总机械能保持不变，在动能与势能之间可以相互转化。
当物体从一处位置运动到另一处位置时，它的势能会转化为动能，这称为势能转化为动能。
例如，当一个物体从较高的位置自由下落时，它的重力势能会逐渐转化为动能。
而当物体受到外力作用而运动到较高的位置时，它的动能会逐渐转化为势能。
这种相互转化的过程可以通过机械能守恒定律进行描述和计算。
4. 势能在日常生活中的应用势能在日常生活中有着丰富的应用，例如：- 电梯运行时，重力势能和动能的相互转化- 弹簧和减震器的设计，利用弹性势能来减少振动- 水坝水电站利用水的位置高度的重力势能来发电- 摆钟的运行机制，利用重力势能和动能的转化来维持运动5. 势能在工程学领域的应用势能在工程学领域有着广泛的应用，例如：- 结构设计中考虑弹性势能来设计材料和结构- 地震工程中，通过分析地震造成的应力势能释放来预测地震的危害程度- 固体力学中，利用弹性势能的原理来研究材料的强度和变形行为- 电力系统中，利用电势能来设计输电线路和变压器等设备总之，势能是物体由于位置或形状而具有的能量，它是物理学和工程学中一个非常重要的概念，具有广泛的应用和深远的影响。
动能和势能的概念及转化关系
动能和势能的概念及转化关系动能和势能是物体在运动中常常碰到的概念，它们描述了物体的能量状态以及能量之间的转化关系。
本文将介绍动能和势能的基本概念，并探讨它们之间的转化关系。
一、动能的概念及表达式动能是指物体由于运动而具有的能量。
当物体运动速度较大时，其具有较高的动能；而当物体运动速度较小时，则其动能较低。
动能的表达式为：动能（K）= 1/2 ×质量（m）×速度的平方（v²）。
其中，质量是物体所具有的某种物质在空间中的存在量，单位为千克（kg）；速度是物体单位时间内运动的距离，单位为米/秒（m/s）。
二、势能的概念及表达式势能是指物体由于位置或状态而具有的能量。
物体在受到外力作用时，会根据其位置或状态不同具有不同形式的势能。
常见的势能形式包括重力势能、弹性势能和化学势能等。
重力势能是指物体在重力场中由于位置而具有的能量。
重力势能的表达式为：势能（U）= 质量（m）×重力加速度（g）×高度（h）。
其中，重力加速度是地球上物体下落加速度，约为9.8 米/秒²（m/s²）。
弹性势能是指物体由于形变而具有的能量。
当物体被压缩或拉伸时，内部的弹性势能增加。
弹性势能的表达式为：势能（U）= 1/2 ×弹性系数（k）×形变的平方（x²）。
其中，弹性系数表示物体恢复形变的能力，单位为牛顿/米（N/m）。
化学势能是指物体由于化学反应而具有的能量。
在化学反应中，物质的分子结构发生改变，从而导致能量的变化。
化学势能的表达式通常由特定化学反应的反应物和生成物来表示，具体表达式复杂且多样。
三、动能和势能的转化关系动能和势能之间存在着相互转化的关系。
在物体运动过程中，动能可以转化为势能，反之，势能也可以转化为动能。
根据能量守恒定律，物体的总能量守恒不变。
例如，当一个物体从较高的位置下落时，其势能逐渐转化为动能。
物体下落的速度越快，动能越大。
重力势能、弹性势能、动能及动能定理
.课重力势能、弹性势能、动能和动能定理题教学目的重难点1、掌握重力势能、弹性势能和动能的概念2、熟练应用动能定理动能定理的应用教学内容【根底知识总结与稳固】一、重力做功和重力势能（1〕重力做功特点：重力对物体所做的功只跟物体的初末位置的高度有关，跟物体运动的路径无关。
物体沿闭合的路径运动一周，重力做功为零，其实恒力〔大小方向不变〕做功都具有这一特点。
如物体由 A 位置运动到 B 位置，如图 1 所示， A、 B 两位置的高度分别为h1、 h2，物体的质量为m，无论从A 到 B 路径如何，重力做的功均为：W G=mgs×cosa=mg〔h1－h2〕=mgh l －mgh2可见重力做功与路径无关。
（2〕重力势能定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
公式： Ep=mgh。
单位：焦〔 J〕（3〕重力势能的相对性与重力势能变化的绝对性重力势能是一个相对量。
它的数值与参考平面的选择相关。
在参考平面内，物体的重力势能为零；在参考平面上方的物体，重力势能为正值；在参考平面下方的物体，重力势能为负值。
重力势能变化的不变性〔绝对性〕尽管重力势能的大小与参考平面的选择有关，但重力势能的变化量都与参考平面的选择无关，这表达了它的不变性〔绝对性〕。
某种势能的减小量，等于其相应力所做的功。
重力势能的减小量，等于重力所做的功；弹簧弹性势能的减小量，等于弹簧弹力所做的功。
重力势能的计算公式E p=mgh，只适用于地球外表及其附近处g 值不变时的范围。
假设g 值变化时。
不能用其计算。
二、弹力做功和弹性势能探究弹力做功与弹性势能（1〕功能关系是定义某种形式的能量的具体依据，从计算某种力的功入手是探究能的表达式的根本方法和思路。
（2〕科学探究中必须善于类比已有知识和方法并进行迁移运用。
（3〕科学的构思和猜想是创造性的表达。
可使探究工作具有针对性。
（4〕分割——转化——累加，是求变力功的一般方法，这是微积分思想的具体应用。
动能与势能的概念及计算
动能与势能的概念及计算动能和势能是物理学中关于物体能量的两个重要概念。
本文将介绍动能和势能的基本概念以及如何进行计算，并通过实例来进一步说明其应用。
一、动能的概念及计算动能是指物体由于运动而具有的能量。
根据物体的质量和速度可以计算出动能。
动能的计算公式如下：动能（kinetic energy）= (1/2) ×质量 ×速度²其中，质量以千克为单位，速度以米每秒为单位。
动能的单位是焦耳（J）。
接下来，我们通过一个具体的例子来说明动能的计算。
假设有一辆质量为1000千克的汽车，速度为20米每秒。
我们可以使用上述动能的计算公式进行计算：动能 = (1/2) × 1000千克 × (20米/秒)²根据计算，该汽车的动能为200,000焦耳。
二、势能的概念及计算势能是指物体由于位置或状态而具有的能量。
常见的势能包括重力势能、弹性势能和化学势能等。
不同类型的势能具有不同的计算方法。
1. 重力势能重力势能（gravitational potential energy）是指物体由于位于某一高度而具有的势能。
重力势能的计算公式如下：重力势能 = 质量 ×加速度 due to gravity ×高度其中，质量以千克为单位，加速度由于重力为9.8米每秒²，高度以米为单位。
重力势能的单位也是焦耳（J）。
举个例子，假设有一个质量为10千克的物体位于高度为5米的位置上。
我们可以使用上述重力势能的计算公式进行计算：重力势能 = 10千克 × 9.8米/秒² × 5米计算结果表明，该物体的重力势能为490焦耳。
2. 弹性势能弹性势能（elastic potential energy）是指由于物体变形而具有的能量。
弹性势能的计算公式如下：弹性势能 = (1/2) ×弹性系数 ×弹性变形平方其中，弹性系数是物体固有的特性，弹性变形是指物体相对于其平衡位置的变形量。
机械能守恒定律：机械能=动能 重力势能 弹性势能(条件系统只有内部的重力或弹力做功)
机械能守恒定律：机械能=动能+重力势能+弹性势能(条件:系统只有内部的重力或弹力做功). 守恒条件：(功角度)只有重力,弹力做功；(能转化角度)只发生动能与势能之间的相互转化。
“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。
在该过程中，物体可以受其它力的作用，只要这些力不做功，或所做功的代数和为零，就可以认为是“只有重力做功”。
列式形式：E 1=E 2(先要确定零势面) P 减(或增)=E 增(或减) E A 减(或增)=E B 增(或减)mgh 1 +121212222mV mgh mV =+ 或者 ∆E p 减 = ∆E k 增5. 如图所示在一根细棒的中点C 和端点B ，分别固定两个质量、体积完全相同的小球，棒可以绕另一端A 在竖直平面内无摩擦地转动. 若从水平位置由静止释放，求两球到达最低位置时线速度的大小. 小球的质量为m ，棒的质量不计. 某同学对此题的解法是:设AB=L ，AC=L2，到最低位置时B 球和C 球的速度大小分别为v 1、v 2.运动过程中只有重力对小球做功，所以每个球的机械能都守恒.：C 球有21122Lmv mg =，1v (m/s) B 球有 2212m v m g L =,2v =(m/s) 你同意上述解法吗？若不同意，请简述理由并求出你认为正确的结果. 5. (10分)解： 不同意，因为在此过程中，细棒分别对小球做功，所以每个小球的机械能不守恒. 说出“不同意”得3分，说出理由得2分 但对棒、小球组成的系统，机械能守恒：mgL+mg L 2=12m 2C v +12m 2B v （2分） 又v B =2vC , （1分）可解得： v C =15gL 5, v B =215gL5（2分） 17．质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m 和2m 的小球A 和B 。
支架的两直角边长度分别为2l 和l ，支架可绕固定轴O 在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。
开始时OA 边处于水平位置，由静止释放，则 （ ） A ．A 球的最大速度为gl )12(632- B ．A 球的速度最大时，两小球的总重力势能为零C ．A 球的速度最大时，两直角边与竖直方向的夹角为45°D ．A 、B 两球的最大速度之比v 1∶v 2=2∶116．质量不计的轻质弹性杆P 插在桌面上，杆端套有一个质量为m 的小球，今使小球沿水平方向做半径为R 的匀速圆周运动，角速度为ω，如图所示，则杆的上端受到的作用力大小为（C ）A. R m 2ωB. 24222R m g m ω-C.24222R m g m ω+D ．不能确定22．如图所示，轻杆长为3L ，在杆的A 、B 两端分别固定质量均为m 的球A 和球B ，杆上距球A 为L 处的点O 装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B 运动到最高点时，球B 对杆恰好无作用力．求：(1)球B 在最高点时，杆对水平轴的作用力大小．(2）球B 转到最低点时，球A 和球B 对杆的作用力分别是多大？方向如何？ 解：(1)球B 在最高点时速度为v 0，有Lvm mg 220=，得gL v 20=.此时球A 的速度为gL v 221210=，设此时杆对球A 的作用力为F A ，则 ,5.1,)2/(20mg F Lv mmg F A A ==-, A 球对杆的作用力为,5.1mg F A ='.水平轴对杆的作用力与A 球对杆的作用力平衡，再据牛顿第三定律知，杆对水平轴的作用力大小为F 0=1. 5 mg.(2)设球B 在最低点时的速度为B v ，取O 点为参考平面，据机械能守恒定律有222020)2(21212)2(21212B B v m m g L m v L m g v m m gL m v L m g +++⋅-=+-+⋅解得gL v B 526=。
人教版八年级物理下册16.动能、重力势能、弹性势能及其影响因素
2.弹性势能 ①定义：物体由于弹性形变而具有的能量。
②弹性势能的影响因素：
射箭时弓的形变越大，箭 射得越远，弹性势能越大。
物体的弹性形变越大，弹性势 能越大
拓展应用
1.直升飞机在空中匀速下降的过程中（忽略燃油的变化）， 关于直升飞机的动能和重力势能的变化情况描述正确的是 （C） A．动能减小，重力势能减小 B．动能不变，重力势能增大 C．动能不变，重力势能减小 D．动能增大，重力势能不变
2.为了研究动能的大小与哪些因素有关，让静止的小钢球从斜面滚下，
观察木块被推动的距离，下列说法错误的是（ D ）
A．该实验采用转换法，用木块移动的距离来表示动能的大小 B．该实验研究的基本方法是控制变量法，如分别控制小球滚下的高度 、小球的质量等 C．实验过程中，让同一小球从不同高度落下，目的是为了让小球获得 不同的运动速度 D．在实验器材的选择时，可以不考虑斜面的光滑程度，被撞木块的质 量和软硬等因素
质量相同的物体，运动速度越大，动能越大
铁球和木球从同一高度滑下，速度相同。 铁球质量大，木块被推得远，做功多。
运动速度相同的物体，质量越大，动能越大
三、势能
1.重力势能 ①定义：物体由于被举高而具有的能量。
②重力势能的影响因素：
重力势能的大小跟物体的质量 有关；
重力势能的大小跟物体位置的 高低有关；
动能、重力势能、弹性势能及其影响因素
课前导入
小小的飞鸟为什么 能对飞机产生这么
大的破坏力呢？
一、能量及其形式
知识讲解
1．定义： 物体能够对外做功，表示这个物体具有能量。
①动能 2．机械能：
②势能
重力势能 弹性势能
重力势能和弹性势能的概念知道动能
重力势能
物体由于被举高而具有的能。
这是因为物体一旦处在一定高度时，就具有 了一定的能量。 而当它从所处的的高处落下时，这些能量就 会以做功的方式释放出来
瀑布 拦河坝
重力势能的大小与什么有关呢？
实验方案：三个相同的木桩插在沙坑里，露出 沙坑的高度相同，如甲图所示。取三个铁块从 空中静止释放后撞击木桩，木桩陷入沙坑，如 乙图所示。
重力势能
决定重力势能大小的因素：
物体的质量m和被举的高度h．
大量事实表明：物体的＿质＿量越大，＿位＿置越高， 具有的重力势能就＿＿越。大
弹性势能 物体由于发生形变而具有的能. 决定弹性势能大小的因素
弹性形变的大小
弹性势能
决定弹性势能大小的因素：
弹性形变的大小
[例] 在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中, 将A、B、C三只小球先后从同一装置的hA、hB、 hC高处滚下(mA=mB<mC，hA=hC>hB),推动纸盒运 动一段距离后静止。
(1)要研究动能与质量的关系，我们应选择＿A＿,C＿ (2)从图中可以看出，A、B、C小球刚到达水平面 时＿＿C球的动能最大。
下列物体具有哪种能。
A．拉长的弹簧具有＿弹＿性＿势＿能＿。 B．水库中的水(被大坝提高)具有＿重＿力＿势＿能＿ 。 C、桌子上的茶杯具有＿重＿力＿势＿能。 D．正在爬坡的汽车具有 ＿机＿械＿能＿。 E．在空中飞行的小鸟具有＿机＿械＿能＿ 。
自然环境及人类生活的影响 通过教学活动，激发学生振兴中华的使命感与责任感
重点与难点分析：
本节的重点是动能，重力势能和弹性势能 的概念以及决定它们大小的因素，而难点则是 能的概念和动能与势能相互转化的实例分析。
1. 能量简称为能。一个物体能够做功，就说它具有能量。 能够做功，表示物体有能力做功，但物体不一定正在 做功。由于物体所处的条件不同，能够做功的物体可 以做功，也可以不做功。
动能与势能重力势能与弹性势能的转化
动能与势能重力势能与弹性势能的转化动能与势能：重力势能与弹性势能的转化引言：物体在运动中具有动能，而在静止时，可以具有势能。
其中，重力势能和弹性势能是常见的两种形式。
本文将重点探讨重力势能和弹性势能之间的相互转化关系。
一、重力势能重力势能是指物体在竖直方向上由于位置的高低而具有的能量。
当物体在地面以上位置时，具有较高的重力势能；而当物体下落至地面时，重力势能逐渐减小为零。
二、动能动能是物体运动时所具有的能量。
当物体在运动过程中，其动能随着速度的增加而增加，随着速度的减小而减小。
三、重力势能转化为动能当一个物体从较高位置自由下落时，其重力势能将转化为动能。
根据能量守恒定律，物体的重力势能转化为等量的动能，数学表达式为：mgh = (1/2)mv²其中，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体的高度，v表示物体的速度。
根据这个公式，我们可以计算物体下落时的动能。
四、弹性势能弹性势能是物体由于形变而具有的能量。
当一个物体被施加外力产生形变时，其具有弹性势能。
弹性势能随着外力的增加而增加，随着形变减小而减小。
五、动能转化为弹性势能当一个物体受到外力撞击时，物体的动能将转化为弹性势能。
例如，当弹簧被压缩时，它具有较大的弹性势能。
根据能量守恒定律，动能转化为等量的弹性势能。
六、重力势能与弹性势能的转化重力势能和弹性势能之间存在相互转化的情况。
例如，当一个重物被吊起并与弹簧相连时，重力势能转化为动能，并将动能转化为弹性势能，使得弹簧发生形变。
当重物的动能消耗完毕时，弹簧的弹性势能将再次转化为重力势能，使重物再次上升。
七、实际应用重力势能和弹性势能的转化在生活中广泛应用。
例如，过山车的上坡部分将乘客的重力势能转化为动能，使其获得速度。
而过山车的下坡部分则将动能转化为重力势能，使乘客再次上升。
此外，在日常生活中，弹簧秤的工作原理也是基于重力势能和弹性势能的转化。
结论：重力势能与弹性势能是能量的两种表现形式，二者之间能够相互转化。
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普
演练2
如图所示，下列四个选项的图中， 木块均在固定的斜面上运动，其中图A、 B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面 是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的 外力，方向如图中箭头所示，图A、B、 D中的木块向下运动.图C中的木块向上 运动.在这四个图所示的运动过程中机械 能守恒的是：
应 用 机 械 能 守 恒 定 律 的 解 题 步 骤
• 如图所示,粗细均匀,全长为L的铁链对称地 挂在轻小且光滑的定滑轮上,轻轻地拉动铁链 一端,使它从静止开始运动,铁链在脱离滑轮 的瞬间的速度大小为多少?
演练4
质量均为m的小球A.B.C,用两条长为L的细绳相连,
置于高为h的光滑水平桌面上,L>h, A球刚跨过桌 边,若A球,B球,C球相继下落后不再反跳,则C球离 开桌边的速度大小为多少?
1.物体只受重力,只发生动能和重力势能的相互转化 (自由落体运动,抛体运动) 2.只有弹力做功, 只发生动能和弹性势能的相互转化
3.物体既受重力,又受弹力,但只有重力和弹力做功, 发生动能,弹性势能,重力势能的相互转化
4.除受重力或弹力外,受其他力,但其他力不做功, 或其他力做功的代数和为零
1.
考 查 守 恒 条 件 理 解
探究2:
用机械能守恒定律如何解题?
(1)确定研究对象 (2)对研究对象进行正确的受力分析 (3)判定各个力是否做功，并分析是否符合机 械能守恒的条件 (4)视解题方便选取零势能参考平面，并确定 研究对象在始、末状态时的机械能。 (5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之 以其他方程，进行求解。
演练3
演练1
下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是 A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B.合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒 C.物体只发生动能与势能的相互转化时，物体的 机械能守恒 D.运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一 定守恒 E.做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒
点评：机械能是否守恒与物体的运动状态无关
内容
机械能守恒定律
在只有重力或弹力做功的物体 系统内，物体的动能和势能可以相 互转化，而总的机械能保持不变。
EK2+EP2=EK1+EP1 即E2=E1
表达式
mgh2+mv22/2=mgh1+mv12/2
适用条件
ΔE减=ΔE增
只有重力做功或弹力做功
探究一:
如何利用机械能守恒定律的条件 判断一个过程中系统(或物体)的机械能是否守恒?
学习目标
• 掌握机械能守恒定律,会用机械能守恒定 律解决力学问题 • 理解机械能守恒定律的内容,含义和使用 条件 • 了解通过对宇宙中的现象的观察和研究, 认识自然界中的规律方法
知识回顾
• 机械能包括 动能 和 势能 . • 势能又分为 重力势能 和 弹性势能 . • 即 E=EK+EP =mv2/2+mgh
演练5
如图所示，U形管内装有同种液体，开始时 两边液面高度差为 h ，管中液柱总长为 4h ， 打开阀门 k ，让液体自由流动，当两液面高 度相等时，右侧液面下降的速
k
k