第 3 讲 机械能守恒定律及其应用微知识 1 机械能1.重力做功的特点重力做功与运动路径无关,只与初末位置的高度差有关,大小:WG=mg Δ h
2.重力势能(1)概念:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积
公式:Ep=mgh
(2)重力势能是标量,但有正、负,其意义是表示物体的重力势能比它在参考平面上大还是小,这与功的正、负的物理意义不同
(3)重力势能是物体和地球共有的
重力势能具有相对性,重力势能的大小与参考平面的选取有关
重力势能的变化是绝对的,与参考平面的选择无关
(4)重力做功与重力势能变化的关系:重力做正功时,重力势能减少;重力做负功时,重力势能增加;重力做多少正(负)功,重力势能就减少(增加)多少,即 WG=-ΔEp
3.弹性势能(1)概念:物体由于发生弹性形变而具有的能
(2)大小:弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大
(3)弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做正功,弹性势能减少;弹力做负功,弹性势能增加
即弹簧恢复原长过程中弹力做正功,弹性势能减少,形变量变大的过程中弹力做负功,弹性势能增加
微知识 2 机械能守恒定律1.内容在只有重力(或弹簧的弹力)做功的物体系统内,动能与重力势能(或弹性势能)可以相互转化,而总的机械能保持不变
2.表达式:Ek1+Ep1=Ek2+ E p2
3.机械能守恒的条件对单个物体,只有重力做功;对系统,只有重力或系统内的弹簧弹力做功
一、思维辨析(判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”
)1.被举到高处的物体的重力势能一定不为零
(×)2.重力做正功物体的重力势能反而是减小的
(√)3.弹簧弹力做正功时,弹性势能增加
(×)4.物体受到的合外力为零,物体的机械能一定守恒
(×)5.物体除受重力外还受其他力作用,但其他力不做功,则物体的机械能一定守恒
(√)二、对