2 研究机械能守恒定律思维激活 力做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程,物体的动能和势能总和称为机械能,例:瀑布水的下落,荡秋千,过山车,撑竿跳高等,如图 4-2-1 所示
分析上述各个过程中能量转换情况
图 4-2-1提示 瀑布(自由落体): 重力势能→动能荡秋千: 动能重力势能过山车: 动能→重力势能→动能撑竿跳高: 动能→弹性势能、重力势能→动能……自主整理一、什么是机械能物体由于做机械运动而具有的能量称为机械能
物体的机械能是物体的动能与势能之和,即E=Ek+Ep
二、研究机械能守恒定律1
重力势能可以转化为动能 打桩机重锤在下落过程中,重力对重锤做正功,重锤的重力势能减少
在这个过程中,重锤的速度增加了,表示重锤的动能增加了
这说明,重锤原来具有的重力势能转化成了动能
动能也可以转化为重力势能 原来具有一定速度的物体,由于惯性在空中竖直上升或沿光滑斜面上升,这时重力做负功,物体的速度减小,表示物体的动能减小了
但这时物体的高度增加,表示它的重力势能增加了
这说明,物体原来具有的动能转化成了重力势能
弹性势能与动能之间也能相互转化 不仅重力势能可以与动能相互转化,弹性势能也可以与动能相互转化
被压缩的弹簧具有弹性势能,当弹簧恢复原来形状时,就把跟它接触的物体弹出去
这一过程中,弹力做功,弹簧的弹性势能减小,而物体得到一定的速度,动能增加
机械能守恒定律(1)定律的内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能可以互相转化,而总的机械能保持不变,即 E=Ek+Ep=恒量
(2)定律适用条件1只有重力做功或系统内弹力做功
(3)表达式:ΔEk=ΔEp或 Ek0+Ep0=Ekt+Ept
三、应用机械能守恒定律分析问题解题步骤(1)根据题意,选取研究对象(物体或系统)
(2)明确研究对象的运动过程,分析对象在过程中的受力情况,弄清各力做功