重力勢能和彈性勢能以及影響兩種勢能的因素

2021-01-14 物理研究苑

除了動能外,初中物理能量中還有一種能至關重要,它的名字叫勢能。而勢能又分為重力勢能和彈性勢能。今天我們一起來學習下它們的相關內容。

重力勢能

①定義:物體由於高度位置所具有的能量。

比如說結在樹枝上的蘋果(以地面為參考平面)就具有重力勢能。

②單位:焦耳(J)

③探究重力勢能大小的影響因素

實驗裝置:小方桌(小方桌的桌腿是四根鐵釘)、沙箱(平鋪上釋放厚度的細沙)

實驗思路:用重物衝擊小方桌,通過觀察小方桌下陷的深度比較重物重力勢能的大小。

重力勢能與其質量的關係

操作:如上圖,將兩個質量不同的重物從同一高度自由下落,觀察比較小方桌的下陷情況。

現象:質量更大的重物,小方桌下陷深度更大;

結論:重物所處高度相同時,質量越大,其重力勢能越大。

重力勢能與其高度的關係

操作:如上圖,將質量相同的兩重物從不同高度自由靜止釋放,觀察比較小方桌下陷情況。

現象:重物被舉得越高,小方桌下陷深度越大;

結論:質量相同時,物體被舉得越高,其重力勢能越大。

總結:

①物體的質量越大,高度越高,其重力勢能越大。

②實驗方法

1、控制變量法(研究質量時,控制高度不變;研究高度時,控制質量不變)

2、轉換法:重物重力勢能的大小轉換為小方桌下陷的深淺。

彈性勢能

①定義:物體由於發生彈性形變而具有的能。

跳板發生彈性形變具有彈性勢能

關於彈性勢能初中物理研究得比較淺,需要知道彈性勢能大小的影響因素和基本的能量轉換即可。

②影響因素:物體的彈性形變越大,彈性勢能越大。(不能超出物體的彈性限度)

比如彎弓射箭時,弓張得越滿,放手後箭射得越遠(弓的彈性勢能轉化為箭的動能)。

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