江苏专用201x版高考物理大一轮复习第5单元机械能第15讲机械能守恒定律及其应用

1、第第15讲讲PART 15机械能守恒定机械能守恒定律及其应用律及其应用教材知识梳理考点互动探究教师备用习题一、重力势能与重力做功一、重力势能与重力做功1物体的重力势能等于它所受的与所处位置的的乘积,Ep=,是标量.2重力势能是物体和所共有的.重力势能的大小与零势能面的选取有关,但重力势能的变化量与零势能面的选取无关.3重力做功与物体运动的路径无关,只与重力及有关,WG=mgh.重力做功与重力势能变化的关系:WG=-Ep.二、弹性势能二、弹性势能1定义:物体由于发生而具有的能,是标量.2弹力做功与弹性势能变化的关系:W=-Ep.教材知识梳理教材知识梳理重力高度mgh地球初、末位置的高度差弹性形变

2、三、机械能守恒定律三、机械能守恒定律1内容:在只有重力或(弹簧)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.2表达式(1)守恒角度:E1=E2.(2)转化角度:Ek=-Ep.(3)转移角度:EA=-EB.3判断方法:(1)只有重力或系统内弹簧弹力做功;(2)只有动能和势能之间转化,没有其他能量参与.教材知识梳理教材知识梳理教材知识梳理教材知识梳理考点一考点一机械能守恒的理解和判断机械能守恒的理解和判断考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 规

3、律总结规律总结机械能是否守恒的判断方法:(1)利用机械能的定义判断:如果物体动能、势能之和不变,则机械能守恒.(2)利用机械能守恒条件判断:只有重力对单一物体做功,则机械能守恒;只有重力或(弹簧、橡皮筋)弹力对系统做功,或重力和弹力以外的其他力对系统做的总功为零,则系统的机械能守恒.(3)利用能量转化判断:若物体系统与外界没有能量交换,或系统内没有机械能与其他形式能的转化,则系统机械能守恒.注意弹簧弹力对物体做功时,弹簧和物体系统的机械能守恒,物体的机械能并不守恒.考点二考点二单体机械能守恒的应用单体机械能守恒的应用考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互

4、动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 规律总结规律总结机械能守恒定律是解答能量问题的基本方法之一,分析运动过程中物体的机械能是否守恒是解题的关键,在解决物体的运动问题时应优先考虑用能量方法,如曲线运动、含弹簧类运动问题等.应用时首先要对研究对象进行受力分析和运动分析,以确定在所研究的过程中机械能是否守恒,再选合适的表达式求解.应用机械能守恒定律求解多过程问题时可对全过程应用机械能守恒定律列式求解.考点三考点三多物体的机械能守恒问题多物体的机械能守恒问题考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 题根分析题根分析系统机械能守恒时,内部的相互作用力分为两类:(1

5、)刚体产生的弹力:如轻绳产生的弹力,斜面产生的弹力,轻杆产生的弹力等.(2)弹簧产生的弹力:系统中有弹簧,弹簧的弹力在整个过程中做功,弹性势能参与机械能的转化.轻绳的拉力、斜面的弹力、轻杆产生的弹力做功,使机械能在相互作用的两物体间进行等量的转移,系统的机械能守恒.虽然弹簧的弹力也做功,但包括弹簧在内的系统机械能也守恒.对系统应用机械能守恒定律列方程的角度:(1)系统初态的机械能等于末态的机械能;(2)系统中某些物体减少的机械能等于其他物体增加的机械能.考点互动探究考点互动探究 变式网络变式网络考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点

6、四考点四非质点的机械能守恒问题非质点的机械能守恒问题考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究考点互动探究 规律总结规律总结在应用机械能守恒定律处理实际问题时,经常遇到“链条”“液柱”类的物体,其在运动过程中将发生形变,其重心位置相对物体也发生变化,因此不能将这类物体再看成质点来处理.虽然不能将物体看成质点来处理,但因只有重力做功,物体整体机械能守恒.一般情况下,可将物体分段处理,确定质量分布均匀的规则物体各部分的重心位置,根据初、末状态物体重力势能的变化列式求解.教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用习题教师备用