88机械能守恒定律山东省莱芜市第十七中学刘学连“本人声明：本文属本人原创作品，本文著作权授予“北京全品考试书店有限公司、北京全品教育科技中心”独家所有，本人拥有署名权。”我们在第一节“追寻守恒量”中观察过：在第一节“追寻守恒量”我们已经知道：有一个量是守恒的，我们把它叫做能量。我们已学习了三种形式的能：重力势能、弹性势能、动能．它们之和我们叫做机械能。本节我们将学习机械能守恒定律动能和重力势能的相互转化重力做正功，重力势能减少重力势能转化为动能自由落体运动动能和重力势能的相互转化竖直上抛运动上升阶段：重力做负功，重力势能增加动能转化为势能下降阶段：重力做正功，重力势能减少势能转化为动能动能和重力势能的相互转化小球的摆动开始到最低点：重力做正功，重力势能减少势能转化为动能动能和重力势能的相互转化上坡：上坡：重力做负功，重力势能增加重力做负功，重力势能增加动能转化为重力势能动能转化为重力势能下坡：下坡：重力做正功，重力势能减少重力做正功，重力势能减少重力势能转化为动能重力势能转化为动能动能和弹性势能的相互转化弹力对模型飞机做正功弹性势能减少弹性势能转化为动能动能和弹性势能的相互转化在这个小实验中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么?重力、支持力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有弹簧的弹力对小球能做功．小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化．小球在往复运动过程中总能回到原来的位置，可见，弹性势能和动能的总和应该不变．上述几个例子中，系统的机械能的变化情况是怎样的?通过重力或弹力做功，机械能可通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式的能转化为另一种形式以从一种形式的能转化为另一种形式虽然动能不断地变化，势能也不断地虽然动能不断地变化，势能也不断地变化，它们的变化应该存在一个规律，即总变化，它们的变化应该存在一个规律，即总的机械能是不变的．的机械能是不变的．我们只讨论物体只受重力的情况A点:机械能EE11==EEK1K1++EEP1P1动能定理：WWGG==EEK2K2--EEK1K1重力做功：WWGG==EEP1P1--EEP2P2解得：解得：EEK2K2++EEP2P2==EEK1K1++EEP1P1即：即：EE22==EE11B点:机械能EE22==EEK2K2++EEP2P2可见，在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。如图滑雪者沿斜面下滑时，忽略阻力，阻力不做功；雪面的支持力与运动方向垂直，也不做功；只有重力做功。同样可以证明，在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。我们的结论是：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变，这就是机械能守恒定律．机械能守恒定律．11、内容、内容22、表达式、表达式EEK2K2++EEP2P2==EEK1K1++EEP1P1或或ΔΔEEKK==－－ΔΔEEPP22、从系统做功的角度看，只有重力和系统的内、从系统做功的角度看，只有重力和系统的内的的弹力做功。的的弹力做功。11、从能量的角度看，只有系统内动能和势能相、从能量的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量之间（如内能）的转化。互转化，无其他形式能量之间（如内能）的转化。BBA分析分析把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大倾角为θ．小球到达最底端的速度是多大?在解决问题中体会用机械能守恒定律解决问题的一般步骤小球在摆动过程中受到重力和细线的拉力．细线的拉力与小球的运动方向垂直，不做功，所以整个过程中只有重力做功，机械能守恒．分析分析规范解题过程从得到的表达式可以看出，初状态的θ角越大，cosθ越小，（1－cosθ）就越大。也就是说，最初把小球拉的越高，它到达最下端的速度就越大。这与生活经验是一致的。用机械能守恒定律解题得到什么启发11、机械能守恒定律不涉及运动过程中、机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便．牛顿定律方便．22、用机械能守恒定律解题，必须明确初末、用机械能守恒定律解题，必须明确初末状态机械能，要分析机械能守恒的条...
