机械能守恒定律及其应用LI.ppt

高三物理高考复习,第五章 机械能,第3讲 机械能守恒定律,一、重力势能、弹性势能 1重力势能 (1)重力做功的特点 重力做功与_无关，只与始末位置 的_有关 重力做功不引起物体_的变化,路径,高度差,机械能,(2)重力势能 概念：物体的重力势能等于它所受_ 与所处_ 的乘积公式：Ep_ (h为相对零势能面的高度差) 标矢性：重力势能是_，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_还是_，这与功的正、负的物理 意义不同,重力,系统性：重力势能是_和_共有 的 相对性：重力势能的大小与_的 选取有关重力势能的变化是_， 与参考平面的选取_,高度,mgh,标量,大,小,地球,物体,参考面,绝对的,无关,(3)重力做功与重力势能变化的关系 定性关系：重力对物体做正功，重力势 能就_；重力对物体做负功，重力势 能就_ 定量关系：重力对物体做的功_物 体重力势能的减少量即WG(Ep2 Ep1)_.,减少,增加,等于,Ep1Ep2,(3)重力做功与重力势能变化的关系 定性关系：重力对物体做正功，重力势 能就_；重力对物体做负功，重力势 能就_ 定量关系：重力对物体做的功_物 体重力势能的减少量即WG(Ep2 Ep1)_.,二、机械能守恒定律 1机械能 _和_统称为机械能，即E_，其中势能包括_和_ 2机械能守恒定律 (1)内容：在只有_做功的物体系统 内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能 _,动能,势能,EkEp,重力势能,弹性势能,重力或弹力,保持不变,(2)表达式：,一、机械能守恒条件的理解 1机械能守恒的条件是只有重力、弹力做功，可以重点从两个方面理解只有重力做功的情况 (1)物体运动过程中只受重力 (2)物体虽受重力之外的其他力，但其他力不做功,2常见的几种情况分析 (1)水平面上物体做匀速直线运动或匀速圆周运动，其机械能保持不变 (2)光滑斜面上的物体沿斜面匀加速下滑或匀减速上滑时机械能守恒若物体受摩擦力或其他力作用匀速下滑或匀速上滑，则机械能不守恒 (3)物体在竖直面内的光滑轨道上运动时，轨道支持力不做功，则机械能守恒 (4)细线悬挂的物体在竖直平面内摆动，悬线的拉力不做功，则机械能守恒 (5)抛体运动如平抛、斜抛，不考虑空气阻力的过程中机械能守恒,二、机械能守恒定律与动能定理的区别与联系 机械能守恒定律和动能定理是力学中的两条重要规律，在物理学中占有重要的地位 1共同点：机械能守恒定律和动能定理都是从做功和能量变化的角度来研究物体在力的作用下状态的变化表达这两个规律的方程式是标量式 2不同点：机械能守恒定律的成立有条件限制，即只有重力、(弹簧)弹力做功；而动能定理的成立没有条件限制，它不但允许重力做功还允许其他力做功 但要注意：,机械能守恒的条件是“在只有重力做功或弹力做功的情况下”，“只有重力做功”不等于“只受重力作用”，若物体除受重力之外，还受其他力作用，但这些力不做功或对物体做功的代数和为零，则系统的机械能仍守恒,3动能定理一般适用于单个物体的情况，用于物体系统的情况在高中阶段非常少见；而机械能守恒定律也适用于由两个(或两个以上的)物体所组成的系统 4物体所受的合外力做的功等于动能的改变；除重力(和弹力)以外的其他力做的总功等于机械能的改变 5联系：由动能定理可以推导出机械能守恒定律机械能守恒定律能解决的问题，动能定理一定能解决,解析： 人对液体做正功，液体的机械能增加，液体缓慢移动可以认为动能不变，重力势能增加，重心升高，A正确 答案： A,答案： B,解析： 球有竖直方向的位移，所以斜劈对球做功不计一切摩擦，小球下滑过程中，只有小球和斜劈组成的系统中动能和重力势能相互转化，系统机械能守恒，故选B. 答案： B,答案： C,答案： C,判断机械能是否守恒的方法 (1)利用机械能的定义判断：分析动能与势能的和是否变化如：匀速下落的物体动能不变，重力势能减少，物体的机械能必减少 (2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，或有其他力做功，但其他力做功的代数和为零，机械能守恒,(3)用能量转化来判断：若物体系统中只有动能和势能的相互转化，而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统的机械能守恒 (4)对一些绳子、钢索突然绷紧，机械能一般不守恒，除非题中有特别说明,机械能守恒定律的应用,3+2 P57-【例题】,(1)比较上述两种解法可以看出，根据机械能守恒定律应用守恒观点列方程时，需要选零势面；应用转化观点列方程，不需要选零势能面，显得更简捷 (2)应用机械能守恒定律的基本思路 选取研究对象物体或系统,3+2 P58-4,答