第三讲 机械能守恒定律一机械能1
重力做功与重力势能(1)重力做功的特点重力做功与路径无关,只与初、末位置的竖直高度有关.(2)重力做功与重力势能变化的关系① 定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加.② 定量关系:物体从位置 A 到位置 B 时,重力对物体做的功等于物体重力势能的变化量,即 WG=EpA- E pB.③ 重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取无关.2.弹性势能(1)定义发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能.(2)弹力做功与弹性势能变化的关系① 弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系.② 对于弹性势能,一般物体的弹性形变量越大,弹性势能越大.(3)同一根弹簧伸长量和压缩量相同时,弹簧的弹性势能相同吗
提示:相同二机械能守恒定律1
推导机械守恒定律的理论
提示:物体沿光滑曲面下滑,某时刻处于位置 A 时,它的动能为 Ek1,重力势能为 Ep1,总机械能 E1=Ek1+Ep1.运动到位置 B 时,它的动能是 Ek2,重力势能为 Ep2,总机械能是 E2=Ek2+Ep2.由动能定理知,由 A 到 B 的过程中,只有重力做功,所以重力所做的功 WG=mg(h1-h2),由重力做的功与重力势能的关系知 WG=Ep1-Ep2,所以有 Ek2-Ek1=Ep1-Ep2,即 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2,即 E1=E2.2.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,重力势能与动能可以互相转化,而总的机械能不变.3.表达式:mgh1+mv=mgh2+ mv .4.机械能守恒的条件(1)系统只受重力或弹簧弹力的作用,不受其他外力.(2)系统除受重力或弹簧弹力作用外,还受其他内力和外力,但这些力对系统不做功.5.思考:(1)物体所受合外力为零,物体的机械能一定守恒吗
举例说明.提示:不一定.如