高一物理机械能、机械能守恒定律北师大版知识精讲.doc

《高一物理机械能、机械能守恒定律北师大版知识精讲.doc》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、高一物理机械能、机械能守恒定律北师大版【本讲教育信息】一.教学内容：机械能、机械能守恒定律二.知识总结归纳1.基本概念的理解（1）重力势能的概念：受重力作用的物体具有与它的高度有关的能称为重力势能。（2）重力做功与重力势能的关系：重力做正功，重力势能减少；克服重力做功，重力势能增大。（3）重力做功的特点：重力做功与移动路径无关，只跟物体的起点位置和终点位置有关。WG＝mgh1－mgh2。物体下降时，WG＝mgh。物体上升时WG＝－mgh；物体高度不变时，WG＝0。（4）重力势能的相对性：重力势能是物体与地球所组成的系统所共有的能量，其数值Ep＝mgh与参考面的选择有关，式中的h是

2、物体重心到参考面的高度。当物体在参考面之上时，Ep为正值，当物体在参考面之下时，Ep为负值。一般可选地面或某物体系中的最低点为零势能参考点。物体在两位置间的势能差与参考面的选择无关。注意：势能的正、负号用来表示大小。（5）弹性势能的概念：物体由于弹性形变而具有的与它的形变量有关的势能称为弹性势能。（6）位能：势能也叫做位能，是由相互作用的物体的相对位置决定的。（7）机械能E的概念：动能、弹性势能和重力势能统称机械能。即E＝Ek＋Ep。（8）机械能守恒定律：（9）定性推导：物体在只有重力做功的运动过程中，只是动能和重力势能的相互转化，机械能总量保持不变。系统在只有系统内相互作用弹力

3、做功的过程中，只是动能和系统内弹性势能的相互转化，机械能总量保持不变。（10）机械能守恒条件的两种表达：①只是系统内动能和势能相互转化②只有重力和系统内的弹力做功，其它力不做功（或合力做功为0）（11）内容：在只有系统内重力和弹力做功的情形下，物体动能和势能发生相互转化，但机械能总量保持不变。（12）公式：E1＝E2或△Ek＝－△Ep。（动能的增加等于势能的减少）注意：只有重力和系统内相互作用弹力做功时，只是系统内动能和势能的相互转化，系统机械能守恒。如果其它力做功，则说明系统的机械能和系统外的能有转化，系统机械能不守恒，如果所有力都不做功，系统动能和势能均不发生变化，系统机械能

4、还是守恒的。（13）机械能守恒条件的理解①从能量转化的角度看，只是系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量之间（如热能）转化。②从系统的内、外力做功的角度看，只有重力和弹簧弹力做功，具体表现为三种情况：<1>只受重力和弹簧弹力，如：所有做抛体运动的物体（不计空气阻力）<2>还受其他力，但其他力不做功。如：物体沿光滑的曲面下滑，尽管受到支持力，但支持力不做功。用心爱心专心<3>其他力做功，但做功的代数和为零。如图所示，A、B构成的系统，忽略绳的质量和滑轮间摩擦，在A向下、B向上运动过程中，TA和TB都做功，但，不存在机械能与其他形式能量的转化，则A、B系统机械能守恒。（14）系统的

5、机械能守恒时处理方法①E1总＝E2总（意义：前后状态系统总的机械能守恒）②△Ep减＝△Ek增（系统减少的重力势能等于系统增加的动能）③△EA减＝△EB增（A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能）2.机械能守恒定律解题的一般步骤（1）应用机械能守恒定律分析解决实际问题的一般步骤：①明确研究对象和它的运动过程；②分析研究对象在运动过程中的受力情况，弄清是否只有系统内的重力和弹力做功，判定机械能是否守恒；③确定物体运动的起始和终了状态，选择零势能参考平面后确定物体在始、末两状态的机械能；④根据机械能守恒定律列出方程，统一单位后代入数据解方程。（2）机械能守恒定律的常见两种表达式：①E

6、k1＋Ep1＝Ek2＋Ep2（意义：前后状态机械能不变）②Ep1－Ep2＝Ek2－Ek1（意义：势能的减少量等于动能的增加量）【典型例题】例1.下列说法是否正确？说明理由：A.物体做匀速运动，它的机械能一定守恒B.物体所受合力的功为零，它的机械能一定守恒C.物体所受的合力不等于零，它的机械能可能守恒D.物体所受的合力等于零，它的机械能一定守恒分析与解答：A不正确。物体做匀速运动时动能不变，但势能未必不变，如物体匀速上升时。所以机械能不一定守恒。B不正确。合力所做的功为零，表明可能有重力之外的力做功，所以机械能不一定守恒，或由动能定理知，合力的功为零，即动能不变，重力势能未必不变。

7、如物体匀速下降。C正确。合力不等于0，并不排除只有重力做功，如物体做自由落体运动，所以机械能可能守恒。D不正确。合力为0，合力的功必为0，所以机械能不一定守恒，如B项。例2.以10m/s的速度将质量为m的物体竖直向上抛出，若空气阻力忽略，g＝10m/s2，则：用心爱心专心（1）物体上升的最大高度是多少？（2）上升过程在何处重力势能和动能相等？分析和解答：（1）此问用竖直上抛知识可解决，但由于物体在空中只有重力作功，故机械能守恒，所以选用机械能守恒定律解题。因为机械能守恒：E1＝E