18讲机械能守恒定律的定用VIP免费

第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共5页第十八讲机械能守恒定律的定用一．知识点回顾一、重力势能物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能。以EP表示重力势能，则有：EP=mgh。说明：（1）高度h的大小总是相对于测量的起始点（规定高度为零）而言的，即高度是相对的，因此重力势能mgh也是相对的。只有规定了参考平面、重力势能的数值才有意义，重力势能的值跟参考平面的选取有关。（2）重力势能是属于物体和地球这一系统共有的。“共有”是指重力势能“存在”意义上的共有。假设没有了地球，就不存在重力了，重力势能也就不存在了。二、弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。弹性势能的大小跟形变量及劲度系数有关，弹簧的弹性势能大小表达式为Ep=12kx2。式中k是弹簧的劲度系数，X是弹簧的形变量。三、机械能守恒定律1、机械能：动能和势能（包括重力势能和弹性势能）统称机械能。2、机械能守恒定律（1）内容：在只有重力（或系统内弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，但总的机械能保持不变。（2）守恒条件：①只有重力、弹力做功；②除重力和弹力以外的其它力做功代数和为零。说明：机械能守恒时，并不是物体只受重力和弹力，也可以受其它力，但其它力不能做功或做功代数和为零。因为其它力做功是引起机械能变化的原因。重难点突破一、重力势能的相对性、重力做功与重力势能变化的关系1、因为重力势能mgh是相对的，所以确定重力势能的值时，应首先规定零势能面（参考平面），否则重力势能的值是无意义的。2、虽然重力势能是相对的，但重力势能的变化mgΔh跟参考平面的选取无关，即重力势能的变化是绝对的。3、重力做功与重力势能变化的关系（1）重力做功的特点：重力做功与物体运动的实际路径无关，只跟物体初始位置和末位置的高度差Δh有关，第2页共5页第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共5页WG=mgΔh（2）做功跟重力势能改变的关系：重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加。总之，重力做功等于重力势能增量的负值。即WG=－ΔＥＰ。重力势能的变化用重力做功来量度。不论是否存在其它力做功。这一关系总是成立的。二、机械能守恒定律的理解和应用１、对机械能守恒条件的理解机械能守恒的条件：只有重力（或弹力）做功。只有重力和弹力做功可作如下三层理解：（１）只受重力作用：修理工如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动——自由落体、竖直上抛、平抛、斜抛等等。（２）受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功，例如：①物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功。②在光滑水平面上的小球碰到弹簧，把弹簧压缩后又被弹簧弹回来。③物体所受的合外力为零，重力对物体做正功：合外力为零，则除重力外肯定不有其他力且其他力的合力必定与重力大小相等、方向相反，重力对物体做正功的同时，其他力的合力必定做相等的负功，故机械能不守恒。④物体以５ｍ／ｓ２的加速度做直线运动，物体的５ｍ／ｓ２的加速度可能是由重力以外的其他力产生的，如在水平面上运动，则其他力做功，机械能不守恒；也可能是重力产生的，如在光滑的倾角为３００的斜面上下滑，ａ＝ｇsin300=5m／ｓ２，则只有重力做功，机械能守恒。（３）除重力和弹力之外，还有其他力做功，但其它力做功的总和为零，物体的机械能不变，这不是真正的守恒，但也可以当做守恒来处理。小结：（１）、通过重力和弹力做功，实现动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化，但机械能总量不会发生变化。若存在其它力做功，必定使系统的机械能与其它形式的能相互转化。这样，机械能就不守恒了。（２）、当系统机械能不守恒时，除系统内的重力和弹力外，其它力做的总功等于系统机械能的变化，即Ｗ其它力＝ΔＥ机。具体地讲，其它力对系统做多少正功，系统的机械能就增加多少；其它力对系统做多少负功，系统的机械能就减少多少。。2、机械能守恒定律的应用机械能守恒定律的三种表达形式和用法：（１）ＥＫ＋ＥＰ＝EK¿+EP¿，表示系...