重力势能与弹性势能：影响因素及具备条件大揭秘

物体被抬高后所蕴含的能量称作重力势能，决定这种能量多少的要素包括物体的重量以及其被抬起的垂直距离，处于平地上的物体其重力势能值设定为零。物体高度上升时，其重力势能就会增加，不论上升的速度是恒定的，还是逐渐加快或逐渐减慢，只要是在变高。物体高度下降时，其重力势能就会减少，不论下降的速度是恒定的，还是逐渐加快或逐渐减慢，只要是在变低。物体高度保持不变时，其重力势能也不会发生变化。判断物体是否含有重力势能的标准是看它相对于水平地面是否被抬高了。

物体因发生弹性形变而储存的能量称为弹性势能，决定这种能量多少的关键在于形变程度，对于特定物体而言，形变幅度越大，储存的能量就越多，以同一弹簧或同一橡皮为例，只要不超过其弹性限度，形变越显著，其储存的能量也越强，判断物体是否含有弹性势能的标准，就是看它是否产生了弹性形变。

人造地球卫星围绕地球沿着椭圆形路径运动，速度不均匀，在从近地点向远地点移动时（这期间是上升阶段），它的运动能量会降低（速度也会放缓），而势能则会上升（与地球中心的距离会拉远），这个阶段里，卫星的运动能量转变成了势能；当卫星从远地点向近地点移动时（这期间是下降阶段），它的运动能量会增加（速度也会加快），而势能则会降低（与地球中心的距离会缩短），在这个阶段里，卫星的势能转变成了运动能量。卫星在近地点时，飞得最快，获得的动能最多，与地球之间的距离最短，受到的引力作用最强，因此势能最低；而在远地点时，卫星的速度减慢，动能随之减少，与地球的距离拉远，引力作用减弱，势能达到峰值。

7、分析下列事例中能的转化：

1水平面静止的物体：动能重力势能机械能。

2加速升空的火箭或气球：动能重力势能机械能。

3下坡时刹车的汽车：动能重力势能机械能。

4匀速上升的电梯：动能重力势能机械能。

5匀速下落的跳伞运动员：动能重力势能机械能。

6水平地面上刹车的汽车：动能重力势能机械能。

7出站的列车：动能重力势能机械能。

8光滑斜面上滚下的钢球：动能重力势能机械能。

9不计阻力时上抛的石块：动能重力势能机械能。

物体在空中自由运动时，如果它往高处移动，那么它的运动活力就会转变成为被举高的能量，假如它往低处移动，那么被举高的能量就会转变成为运动活力，只要转换过程中没有摩擦力，那么整个系统的能量总和就不会发生变化。物体在受力影响下移动时，如果它以恒定速度向上行进，那么它的运动能量保持稳定，高度能量上升，总能量也随之增长，这种情况下，并非运动能量转换成了高度能量，而是外力对物体施加作用，导致它的总能量提升，倘若物体以恒定速度向下移动，那么它的运动能量维持不变，高度能量降低，减少的高度能量没有转化为运动能量，而是转变成了其他类型的能量。

皮球弹跳过程包含四个阶段，首先是上升阶段，此时皮球从高处落下直至即将接触地面，重力势能逐渐转化为动能，在接触地面的瞬间动能达到峰值；其次是压缩阶段，皮球与地面相互作用，直至球体变形最为显著，此阶段动能转化为弹性势能，变形最大时弹性势能达到顶点；再者是恢复阶段，皮球逐渐恢复原状直至即将离开地面，弹性势能转化为动能，在即将离地的时刻速度最快动能也最大；最后是再次上升阶段，从离开地面开始直至达到最高点，动能持续转化为重力势能。然后又要下落，重复以上过程。

自然界里能被人类使用的机械能源包括水力资源和风力资源，大型水电站借助建造拦河坝来提升水位，以此增强水的势能，在发电过程中能将更多的机械能转换成电能。

分子动理论涵盖要点如下：物质构造为分子构成，这些分子持续进行无定向的移动，分子彼此间兼具相互吸引及排斥的力道。

分子的尺寸是以十亿分之一米作为计量单位，或者用0.0000000001米来表示，这种微小的尺度使得肉眼无法观测到分子。

当各种物质挨在一起时，它们会互相渗透，这种现象叫做扩散，扩散主要揭示了分子一直在不停地随机活动，同时表明分子之间存在空隙，扩散可以在气体、液体、固体之间发生，之所以会出现扩散，关键在于分子的随机活动，能够证明随机活动的事例包括：气体很容易被压缩，另一个原因是分子间吸引力不大，另外，水和酒精混合后总体积会变小。3装有油的钢筒在高压下外壁渗出了油

物体不容易被压缩，是因为分子之间存在排斥作用，物体不容易被拉长，是因为分子之间存在吸引作用，气体分子能够随意移动，是因为气体分子之间的间隔非常远，分子间的吸引力十分微弱，通常可以不予考虑。

当分子彼此间的空间超过稳定状态时的距离，分子间的吸引力就强过排斥力，此时吸引力占主导地位。

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