3 机械能守恒定律重力做功与重力势能 机械能守恒定律及其应用 功能关系学法指导:能量转化和守恒定律专题包括各种功能关系、机械能转化和守恒定律及能量转化和守恒定律.重力的功和重力势能、弹力的功和弹性势能等功能关系及用功能关系研究实际问题是高考热点.能的转化和守恒定律是分析、解决一般问题的重要方法,机械能守恒定律和能量守恒定律更是本单元的主干知识和重要规律,本单元知识密切联系生产和生活实际及现代科学技术,常与牛顿运动定律、曲线运动、电磁学问题综合考查. 一、机械能守恒的理解与判断1.对机械能守恒条件的理解(1)只受重力作用,例如不考虑空气阻力的各种抛体运动,物体的机械能守恒
(2)除重力外,物体还受其他力,但其他力不做功或做功代数和为零
(3)除重力外,只有系统内的弹力做功,并且弹力做的功等于弹性势能变化量的负值,那么系统的机械能守恒,注意并非物体的机械能守恒,如与弹簧相连的小球下摆的过程机械能减少
2.机械能是否守恒的三种判断方法(1)利用机械能的定义判断:若物体动能、势能之和不变,机械能守恒
(2)利用守恒条件判断
(3)利用能量转化判断:若物体系统与外界没有能量交换,物体系统内也没有机械能与其他形式能的转化,则物体系统机械能守恒
二、单个物体的机械能守恒1.机械能守恒的三种表达式表达式物理意义注意事项守恒观点Ek+Ep=Ek′+Ep′系统初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等应用时应选好重力势能的零势能面,且初末状态必须用同一零势能面计算势能转化观点ΔEk=-ΔEp表示系统(或物体)机械能守恒时,系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能应用时关键在于分清重力势能的增加量和减少量,可不选零势能面而直接计算初末状态的势能差转移ΔEA 增=ΔEB 减若系统由 A、B 两部分组常用于解决两个或多个物体观点成,则 A 部分物体机械能的增加量与 B 部分