重力势能与高度的关系
物体的重力势能和弹性势能
物体的重力势能和弹性势能重力势能是指物体在重力作用下所具有的储存能量。
它源于物体相对于地面的高度差，是一种与位置有关的势能。
重力势能的计算可以通过以下公式得到：重力势能 = 力的大小 ×物体的高度 ×重力加速度。
而弹性势能是指物体由于形变产生的势能。
当物体被施加力或压缩时，会发生形变，形变过程中储存的能量即为弹性势能。
弹性势能的计算可以通过以下公式得到：弹性势能 = 0.5 ×弹性系数 ×形变的平方。
物体的重力势能和弹性势能是两种不同类型的势能，分别来源于重力和形变。
它们是物理学中非常重要的概念，在描述物体运动和能量转换时起着关键的作用。
举个例子来说明重力势能和弹性势能的不同。
想象一个球被抛向空中的场景。
当球离地面越高，它的重力势能越高。
当球达到最高点时，它的重力势能达到最大值。
随后，球开始下落，重力势能逐渐转化为动能，使球的速度增加。
当球再次回到地面时，它的重力势能变为零，而动能达到最大值。
在这个过程中，重力势能与动能不断互相转化。
然而，如果我们考虑到物体的形变，例如一个弹簧，情况就略有不同。
当弹簧被拉伸或压缩时，它会储存弹性势能。
当施加力量解除时，弹簧会恢复原状，并释放出储存的弹性势能。
这种势能转化的过程是一个频繁出现的现象，例如我们日常生活中使用的弹簧门、弹簧床等都是基于弹性势能的工作原理。
重力势能和弹性势能的存在使得物体能够在不同形态之间转换能量。
从一个形态到另一个形态的能量转换过程中，能量的守恒定律得到了充分体现。
这是能量在物理学中的基本原理之一。
总结一下，物体的重力势能和弹性势能是两种不同类型的势能，分别与重力和形变相关。
重力势能与物体的高度相关，而弹性势能与物体的形变相关。
这两种势能的存在使得物体能够进行能量转换，体现了能量守恒定律的重要性。
在理解物体的运动和能量转化过程时，重力势能和弹性势能是不可忽视的概念。
势能
分析数据,可以看出,对物体动能大小影响 较大的因素是 物体的速度 。 你这样判断的依据是 。 牛的质量较大，但速度较慢，动能并不大； 子弹后习题讲解
下次课再见
3. 唐诗中有“不尽长江滚滚来”的诗句， 这动人的诗句生动、形象地反映了这条大 河蕴藏了大量的 动 能.
4.—物体沿斜面匀速下滑，物体的 A．动能增加，势能减小 B．动能、势能都减小 C．动能不变，势能减小 D．动能、势能都增加 ( C)
5、在研究物体的重力势能与哪 些因素有关的实验中,让三个相 同的木桩被从空中静止释放的 铁块撞击,陷入沙坑中,如图所示, 在此实验中,我们是通过观察 木桩陷入沙坑的深度 来比较 各铁块重力势能的大小?
思考1
• 一个人将一个重为100N的物体，匀速提高 3m，这个物体的机械能增加多少？ • 解：EP=mgh=100×3=300(J)
思考2：关于功和能，下列说法正确的是： • A：一个物体能够做功，它就一定具有能量。 • B：一块砖头放在桌面上 ，没有对其它物体做 功，因此它没有能量。 • C：物体具有的机械能越大，做功就越多。 • D：物体做功越多，具有的机械能就越大。
当物体从高度为h1某处下降 到高度为h2的某处时，重 力做的功为： WG=mg(h1-h2)=mgh1-mgh2
可以看出:重力做的功等于 物体重力势能的改变量。 如果h1>h2,重力对物体做正功，物体的势 能减少。如果h1<h2,重力对物体负功，物 体的重力势能就增加。
二、弹性势能
被压缩的弹簧； 例子： 被球拍击扁的网球； 被拉弯的弓…
1、高楼的住户，为什么不能随意往窗外扔东西？
2、地铁站经常设计在一个小坡上，站台前后连接 的轨道都有一个小坡度，从能量利用的角度分析， 你知道为什么要这样设计吗？
重力势能
WG EP1 EP 2 EP
如果重力做正功，重力势能减少， 减少的重力势能数值上等于重力对物 体做的功 如果重力做负功，重力势能增加， 增加的重力势能数值上等于物体克服 重力做的功
3、重力势能的相对性
EP mgh
(1)计算重力势能之前需要先选定参考平面 参考平面的选取是任意的 . (2)势能是标量．+、–表示大小． 在参考平面上方的物体的高度是正值，重 力势能也是正值； 在参考平面下方的物体的高度是负值，重 力势能也是负值。
θ
h1
h
Δ h1 Δ h2 Δ h3
A
△h 1
放大
C
L
h2
W W1 W2 W3
W1 mgl cos mgh1
W mgh1 mgh2 mgh3 mg(h1 h2 h3 )
mgh mgh1 mgh2
4、重力做功的特点
2、选择不同的水平面作为参考平面，物体在某 一位置的重力势能和某一过程中重力势能改变 量( D ) A.都具有不同的数值 B.都具有相同的数值 C.前者具有相同的数值，后者具有不同的数值 D.前者具有不同的数值，后者具有相同的数值
下降时：重力做
减少 正 功，重力势能_____.
一、重力的功
1、物体竖直下落
m
A h
B
从A到 B
wG mgh
h1
h2
mgh1 mgh2
2、物体沿斜线运动 从 A 到 C
m
θ
A
h1
h
L
C
WG mgl cos
mgh1 mgh2
h2
mgh
3、物体沿曲线运动
A
重力势能
2、物体在运动过程中，克服重力做
功为50J，则： A、重力做功为50J； B、物体的重力势能一定增加了50J； C、物体的重力势能一定减少50J； D、重力做了50J的负功。
作业
P128 练习四
．弹性势能。
发生弹性形变的物体，在恢 复形变时能对外界做功，所 以它也具有一种潜在的能量， 称之为弹性势能。
弹性势能与什么因素有关？
Ep
重力做多少正功，重力势能就减少多少； 重力做多少负功(或称克服重力做了多少 功)，重力势能就增加多少。即重力做功 等于重力势能的减少量。若用W。表示 重力做功，Ep1表示初态的重力势能， Ep2表示末态的重力势能，则上述关系可 表达为： WG＝Ep1-Ep2＝ΔEp。
Ep1＝mgh1，Ep2＝? 可以看出，结果是与零点选取有关的， 因此在表达重力势能时，要指明势能零 点的位置。 参考平面的选取是任意的 .通常选择地面 作为参考平面. 重力势能的变化与零点选取无关
例题
重力做功的特点
写出几种情况下，物体从A→C，重力做的功
重力做功与路径无关，只 与物体起点和终点位置的 高度差有关 物体向下运动重力做正功 物体向上运动重力做负功。
再见！
巩固训练
1、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法 正确的是： A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一 定减少； B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定 增加； C、地球上物体一个物体的重力势能都有一个确 定值； D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
盘在地面上的一根不均匀的金属链重 30N，长1m，从一端缓慢提起至另一端 恰好离开地面时需做功10J，金属链重力 势能增加多少？此时金属链重心位置距 地面多高？如果改从另一端缓慢提起至 金属链恰好离开地面需做功多少？
重力做功重力势能的关系
重力做功重力势能的关系以重力做功与重力势能的关系为题，我们来探讨一下这个有关物理的问题。
在我们日常生活中，我们经常会听到“重力”的概念。
重力是地球或其他天体对物体施加的吸引力。
这个力的大小与物体的质量有关，质量越大，重力就越大。
重力的方向始终指向地心。
当物体在重力的作用下发生位移时，重力会做功。
简单来说，功是力对物体位移的作用。
在重力的作用下，物体从高处下落，或者被抬起到高处，重力都会对物体做功。
而重力势能就是物体由于位置而具有的能量。
当物体被抬起到高处时，它具有一定的重力势能。
重力势能与物体的质量、高度以及重力加速度有关。
具体来说，重力势能可以用以下公式表示：重力势能 = 质量 × 重力加速度 × 高度从公式可以看出，重力势能与物体的质量和高度成正比。
质量越大，重力势能越大；高度越高，重力势能也越大。
而重力加速度在地球上近似为一个常数。
当物体发生位移时，重力做功，一部分重力势能转化为了动能，使物体具有了速度。
例如，当我们将一个物体从高处抛下，重力会对物体做功，将重力势能转化为动能，使物体具有速度。
同样地，当物体上升到高处时，物体的速度减小，动能转化为重力势能。
通过重力做功与重力势能的关系，我们可以解释一些现象。
例如，为什么物体从高处掉下来时，速度越来越快？这是因为重力做功，将重力势能转化为动能，使物体的速度增加。
又例如，为什么物体被抬起时，速度逐渐减小？这是因为重力做负功，将动能转化为重力势能，使物体的速度减小。
在日常生活中，我们经常会遇到与重力势能相关的问题。
例如，为什么楼房越高，楼梯就越长？这是因为当我们上楼时，我们需要克服重力势能的增加，将重力势能转化为动能，并且逆向工作。
因此，楼梯越长，我们需要做的功就越多。
另一个例子是水坝。
当水从高处流下，重力会将水的重力势能转化为机械能，驱动涡轮发电机产生电能。
这就是我们常见的水电站的工作原理。
总结一下，重力做功与重力势能是密切相关的。
什么是重力势能？
什么是重力势能？
重力势能是指物体由于被提高位置而储存的能量，也可以理解为物体与地球的相对位置关系所具有的能量。
物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。
它是物体在重力的作用下而具有由空间位置决定的能量，大小与确定其空间位置所选取的参考点有关。
当一个物体被抬高时，由于它有了新的高度，它就具有了存储量更多的能量。
这种能量是潜在的，因为它并不会被感知到，直到物体下落时才会被释放出来。
例如，当我们将一个弹簧拉伸到它的极限，就会存储弹性势能。
同样，当我们将一个重物抬升到一个高的位置时，物体具有储存的重力势能。
这种势能可以被释放，例如，当物体从高处落下时，由于失去高度，它就会释放出储存的势能，并转化为动能，加快下落速度。
重力势能完整
亚利桑那陨石坑，是亚利桑那沙漠中一个直径1・2公里、深180米的巨大陨星坑，是大约5万年前一个陨星撞击地球而形成的。
那个陨星的主要成分是铁，宽可达几十米。
可放20个足球场。
雪崩* 2002年，俄罗斯高加索北奥塞梯地区, :个村庄发生雪崩。
造成100人失踪。
以上实例说明: 的能量。
物体一旦处于高处时,就具有了一定想一想：物体由于处在一定高度而具有的能量是什么能？重力势能！这种能量与哪些因素有关？（体验）重力势能与高度h,质量m有关！物体的高度发生变化时，重力要做功：物体被举高时，董力做负功；物体下降时，董力做正功。
此，认识这种势能,不能脱离对壹力做功的研究。
一.重力做功W G =mgh=吨（仏一力2）=mgh x —mgh 2物体竖直下落从A 到B A物体沿斜线运动从A 到CW G=mgLcos 3 =mgh仙一力2) =mgh\ —mgh2物体沿曲线运动从A到C微元法W^mglcose^mg Ah 1W=W[ + W2+W3+ ……W=mg Ah 1+ mg Ah 2 + mg Ah 3 +=mg (Ah 1+ Ah 2 + Ah 3 =mg h=mgh[ —mgh2物体从A落到B的过程中，重力做功重力做功的特点:W G = mg\h篁力做功鸟睹栓无矣，貝線強京俊矍的為京差韦臬可見,浚力做的功普扌mgh这金量的麦他•虚扬理曇屮，“mgh就用这金物理量耒斥物体的金力勞傩。
二董力势能1 •定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处商度的乘积o2•表达式：E p=mgh3.单位:际单位制中，焦耳（J）。
lj=lkg・ m.S'2・ m=lN. m4.童力势能是标量' 无方向°5.壹力势負邑的竟化: A E P=mgh2~mgh T如图所示：课本P65判一判:物体下降时：重力做正功,重力势能减小O 物体上升时：重力做负功,重力势能增大。
% = mgh x - mgh2 = Ep x - Ep2【重力做的功等于重力势能的减少量】W G = -AEp1 ■如慕重力做医功,W G>0, 则Epi > Ep2 ,責力势能喊少，冰少的重力势能尊于責力对畅体做豹助2■矗皋金力做负功，W G<0,则Epi < Ep2,t力势佬墙加，幡施的金力势侥第扌物体屯服金力做的功离度是相对的，所以重力势能也是相对的注意：1 •计算重力势能之前需要先选走参考平面【此平面为h=0,零势能面】在参考面上方的物体的高度是正值，重力势能也是正值;在参考面下方的物体的高度是负值，重力势能也是负值。
高中物理 重力势能总结
小结
一、重力做功的特点： 与路径无关，只与起点和终点的高度差有关
WG=mgΔh 高度差
二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能
三量、。重力做功与重力势能变化的关系：Ep=mgh
重力做的功等于重力势能减少WG=mgh1－mgh2
重力做负功时，重力势能增加 四、重力势能是相对的 ，正负表示大小。
即：WG = mgΔh
二.重力势能
还表明：功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与 物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差。即
WG = mgh1 - mgh
在物理学中， “mgh”是一个有特殊意义的物理量. 这个 物理量就是表示物体的重力势能。
1.定义：物体的重力势能等于它所受重力与所
在参考面上方的物体的高度是正值，重力势 能也是正值；
在参考面下方的物体的高度是负值，重力 势能也是负值。
势能是状态量、标量．+、–表示大小．
参考平面的选取是任意的 .
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五.重力势能的系统性
重力势能属于物体和地球组成的系统 .
必须指出的是，重力势能跟重力做功密切 相关，而重力是地球与物体之间的相互作用力 。也就是说，倘若没有地球，就谈不上重力。 所以，严格说来，重力势能是地球与物体所组 成的这个物体“系统”所共有的，而不是地球 上的物体单独具有的。
3、关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正
确的是：
ABD
A、当重力对物体做正功时，物体的重力势能一
定减少；
B、物体克服重力做功时，物体的重力势能一定 增加；
C、地球上的物体的重力势能都只有一个唯一确 定的值；
D、重力做功的多少与参考平面的选取无关。
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重力势能与高度的关系
重力势能是物体由于位置较高而具有的能量。
它是物体在重力作用下由高处运动到低处时所能释放出的能量。
在物理学中，重力势能与物体的质量和高度有着密切的关系。
一、重力势能的定义
重力势能是物体在地球表面由于位置较高而具有的能量。
重力势能的计算公式如下：
E = mgh
其中，E表示重力势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h 表示物体的高度。
二、重力势能与物体的高度成正比，即物体的高度越高，其重力势能也越大。
这是因为物体的高度增加会导致物体与地球表面的距离增加，重力的作用距离也增加，从而重力对物体的作用能量也增加。
三、重力势能的应用
重力势能在日常生活和科学实验中有着广泛的应用。
以下是一些实例：
1. 瀑布的景观吸引力
瀑布之所以具有吸引力，部分原因是因为瀑布的高度决定了其重力势能的大小。
水从高处流下，释放出巨大的重力势能，形成壮观的景观。
2. 电梯的垂直运动
电梯在运行过程中，高度的变化会影响乘客所承受的重力势能。
当
电梯向上运动时，乘客会感到重力的增加，因为他们的高度增加了，
重力势能也相应增加。
3. 高度对体能消耗的影响
爬山或者攀登高处需要消耗更多的体能，这是因为高度的增加导致
重力势能的增加，人体需要消耗更多的能量才能克服重力。
4. 高坝水利发电
水坝的建设利用了机械能转换为电能的原理。
通过建设高坝，提高
水的高度，使得水具有更大的重力势能。
当水流经渠道下降时，其重
力势能转化为动能，驱动涡轮发电机发电。
四、结论
重力势能与高度之间存在着密切的关系。
物体的高度越高，其具有
的重力势能也越大。
重力势能的计算公式为E = mgh，其中，m为物体
的质量，g为重力加速度，h为物体的高度。
重力势能在自然界和人类
活动中扮演着重要的角色，我们可以利用它来解释和应用各种物理现象。
对于理解和掌握重力势能与高度的关系，不仅有助于学习物理知识，也能够增强我们对于日常生活中各种现象和实践问题的理解能力。