高三物理第一轮复习 势能　机械能守恒定律 新人教版

《高三物理第一轮复习 势能　机械能守恒定律 新人教版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第5课时　势能　机械能守恒定律基础知识归纳1.重力势能(1)定义：由物体与地球之间的相互吸引和相对位置所决定的能叫　重力势能　.(2)公式：.(3)说明：①重力势能是　标量　.②重力势能是　相对　的，是相对零势能面而言的，只有选定零势能面以后，才能具体确定重力势能的量值，故Ep＝mgh中的h是物体相对零势能面的距离.一般我们取地面为零势能面.③重力势能可正，可负，可为零.若物体在零势能面上方，重力势能为　正　；物体在零势能面下方，重力势能为　负　；物体处在零势能面上，重力势能为　零　.④重力势能属于　物体和地球　共有.通常所说“物体的重力势能”实际上是一种不严谨的习惯

2、说法.⑤重力势能是相对的，但重力势能的变化却是　绝对　的，即与零势能面的选择无关.2.重力做功(1)公式：，h为初、末位置间的高度差.(2)特点：重力做功与　路径　无关，只与初、末位置有关(即由初末位置间的　高度　差决定).3.重力做功与重力势能变化间的关系重力做正功，重力势能　减少　；重力做负功，重力势能　增加　.重力所做的功等于重力势能　变化量　的负值，即WG＝－ΔEp＝－(Ep2－Ep1)＝－(mgh2－mgh1)＝Ep1－Ep2.4.弹性势能(1)定义：发生弹性形变的物体，由其各部分间的弹力和相对位置所决定的能，称为　弹性势能　.(2)说明：①弹性势能是　标量

3、　.②劲度系数越大，形变越大，弹性势能　越大　(公式：Ep＝kx2/2).③弹力所做的功与弹性势能的改变的关系跟重力做功与重力势能的改变的关系相同，即弹力所做的功也等于弹性势能　改变量　的负值.5.机械能(1)定义：机械能是物体　动能、重力势能、弹性势能　的统称，也可以说成物体动能和势能的总和.(2)说明①机械能是　标量　，单位为　焦耳(J)　.②机械能中的势能只包括　重力势能和弹性势能　，不包括其他各种势能.6.机械能守恒定律(1)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，　动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变　.(2)表达式：.重点难点突破一、重力做功的特点

4、1.重力做功与路径无关，只与物体的始末位置的高度差和重力大小有关.2.重力做功的大小WG＝mgh，h为始末位置的高度差.3.重力做正功，物体重力势能减少；重力做负功，物体重力势能增加.二、机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的常用数学表达式1.守恒条件：只有重力或弹力做功，只发生动能和势能的转化.分析一个物理过程是不是满足机械能守恒，关键是分析这一过程中有哪些力参与了做功，这些力做功是什么形式的能转化成什么形式的能，如果只是动能和势能的转化，而没有其他形式的能发生转化，则机械能守恒，如果没有力做功，不发生能的转化，机械能当然也不会发生变化.2.常用数学表达式：第一种：

5、Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2，从守恒的角度表明物体运动过程中，初状态和末状态机械能相等.第二种：ΔEk＝－ΔEp，从转化的角度表明动能的增加量等于势能的减少量.第三种：ΔE1＝－ΔE2，从转移的角度表明物体1的机械能增加量等于物体2的机械能的减少量.三、应用机械能守恒定律解题的基本步骤1.根据题意，选取研究对象(物体或相互作用的物体)和初、末状态.2.分析研究对象在运动过程中所受各力的做功情况，判断是否符合机械能守恒定律的条件.3.若符合机械能守恒定律成立的条件，先要选取合适的零势能的参考平面，确定研究对象在运动过程的初、末状态的机械能.4.根据机械能守恒定律列方程

6、，代入数值求解，并对结果做出必要的说明或讨论.典例精析1.重力做功的特点【例1】沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法正确的是(　　)A.沿坡度小、长度大的斜面上升克服重力做的功多B.沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C.沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少D.上述几种情况重力做功同样多【解析】重力做功与物体运动的具体路径无关，只与物体初、末位置的高度差有关，无论是光滑路径或粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末位置的高度差相同，重力做功就相同.因此，无论坡度大小、长度大小及粗糙程度如何，只要高度差相

7、同，克服重力做的功就一样多，故选D.【答案】D【思维提升】理解重力做功的特点，是解此题的关键.【拓展1】一质量为5kg的小球从5m高处下落，碰撞地面后弹起，每次弹起的高度比下落高度低1m，求小球从下落到停在地面的过程中重力总共做了多少功？(取g＝9.8m/s2)【解析】小球下落高度为5m，重力做功与路径无关，则WG＝mgh＝5×9.8×5J＝245J2.机械能守恒的条件及其应用【例2】如图所示，一轻质弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放，让其自由摆下，不计空气阻力，重物在摆向最低点的位置的过程中(　　)A.重物重力势