专题 06 机械能守恒定律 功能关系构建知识网络:考情分析:能量转化与守恒是贯穿整个高中物理的一条主线,功能关系和能量守恒是高考的重点,更是高考的热点
往往与电场、磁场以及典型的运动规律相联系,并常作为压轴题出现
另外,还可能从以下角度组织命题:(1)滑动摩擦力做功情况下的功能关系问题;(2)与带电粒子在电场、复合场中的运动相结合的问题
重点知识梳理:一、重力做功与重力势能1
重力做功的特点(1)重力做功与路径无关,只与始末位置的高度差有关
(2)重力做功不引起物体机械能的变化
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,重力势能减小;重力对物体做负功,重力势能增大
(2)定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,即 WG=-(Ep2-Ep1)=-ΔEp
(3)重力势能的变化量是绝对的,与参考平面的选取无关
二、弹性势能1
定义发生弹性形变的物体之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能
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,用公式表示:W=- Δ E p
(2)对于弹性势能,一般地,物体的弹性形变量越大,弹性势能越大
重力势能与弹性势能的比较内容重力势能弹性势能概念物体由于被举高而具有的能物体由于发生弹性形变而具有的能大小Ep=mgh与形变量及劲度系数有关相对性大小与所选取的参考平面有关一般选弹簧形变为零的状态为弹性势能零点三、机械能守恒定律及其应用1
机械能动能和势能统称为机械能,其中势能包括弹性势能和重力势能
机械能守恒定律(1)内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变
(2)常用的三种表达式① 守恒式:E1=E2或 Ek1+ E p1= E k2+ E p2
(E1、E2分别表示系统初末状态时的总机械能)