高中物理知识点总结课件：5.3机械能守恒定律和能的转化和守恒定律.ppt

一 机械能1 重力做功的特点重力做功与 无关 只与 有关 重力做功的大小WG 若物体下降 则重力做正功 若物体升高 则重力做 或说物体克服重力做功 2 重力势能 1 概念 物体的重力势能等于物体的 和 的乘积 2 表达式 Ep 单位 3 重力势能是 且有正负 其正 负表示大小 物体在参考平面以下 其重力势能为 在参考平面以上 其重力势能为 3 重力做功与重力势能变化的关系重力对物体做多少正功 物体的重力势能就 多少 重力对物体做多少负功 物体的重力势能就 多少 重力对物体所做的功 等于物体重力势能变化量的负值 即WG 4 弹性势能物体由于 而具有的能 叫作弹性势能 弹性形变越大 弹性势能就 5 机械能动能和势能统称机械能 即 E 二 机械能守恒定律1 内容 在 这个结论叫做机械能守恒定律 2 机械能守恒的条件 1 2 受其他外力但其他外力不做功或做功的代数和为零 3 表达式 1 Ek Ep Ek Ep 表示系统初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等 2 Ek Ep 表示系统 或物体 机械能守恒时 系统减少 或增加 的重力势能 系统增加 或减少 的动能 在分析重力势能的增加量或减少量时 可不选参考平面 3 EA增 EB减 表示若系统由A B两部分组成 则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等 三 功能关系功是能量 的量度 即做了多少功就有多少能量发生了转化 而且能的转化必通过 来实现 四 能量转化和守恒定律能量既不会凭空 也不会凭空 它只能从一种形式 为其他形式 或者从一个物体 到另一个物体 而在转化和转移的过程中 能量的 保持不变 答案 一 1 路径初 末位置的高度差hmgh负功2 重力高度mgh焦耳标量负正3 减少增加 Ek2 Ek1 4 发生弹性形变越大5 Ek Ep二 1 只有重力 或弹簧的弹力 做功的情况下 动能和势能发生相互转化 但总量保持不变2 只有重力或系统内弹力做功3 等于三 转化做功四 产生消失转化转移总量 重力势能是标量 且有正负 其正负是相对于参考面 零势能面 而言 物体在参考面上方 则重力势能为正 反之则为负 如果所选参考面不同 同一物体在同一位置可以有不同数值的重力势能 即重力势能具有相对性 所以在确定一物体的重力势能时 必须先选定参考面才有意义 通常以地面为参考面 1 利用机械能的定义判断 直接判断 若物体在水平面上匀速运动 其动能 势能均不变 机械能不变 若一个物体沿斜面匀速下滑 其动能不变 重力势能减少 其机械能减少 2 用做功判断 若物体或系统只有重力 或弹簧的弹力 做功 虽受其他力 但其他力不做功 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 则物体系统机械能守恒 4 对一些绳子突然绷紧 物体间非弹性碰撞等 除非题目特别说明 否则机械能必定不守恒 说明 机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零 更不是合外力为零 判断机械能是否守恒时 要根据不同情景恰当地选取判断方法 1 E2 E1或Ek1 Ep1 Ek2 Ep2 表示系统在初状态的机械能等于其末状态的机械能 一般来说 当始 末状态的机械能的总和相等 运用这种形式表达式时 应选好零势能面 且初 末状态的高度已知 系统除地球外 只有一个物体时 用这种表达形式较方便 这种表达方式也被称为 守恒观点 2 Ep Ek 表示系统 或物体 机械能守恒时 系统减少 或增加 的势能等于增加 或减少 的总动能 应用时 关键在于分清重力势能的增加量和减少量 可不选零势能面而直接计算初 末状态的势能差 这种表达方式一般用于始末状态的高度未知 但高度变化已知的情况 这种表达方式也称为 转化观点 3 EA增 EB减 表示若系统由A B两部分组成 则A部分物体机械能的增加量与B部分物体机械能的减少量相等 这种表达方式也称为 转移观点 以上三种表达方式中 1 是最基本的表达方式 易于理解和掌握 但始末状态的动能和势能要分析全 防止遗漏某种形式的机械能 应用 2 3 方式列出的方程简捷 是同学们应该重点掌握的 但在分析势能的变化时易出错 要引起注意 1 合外力对物体做功等于物体动能的改变 W合 Ek2 Ek1 即动能定理 2 重力做功对应重力势能的改变 WG Ep Ep1 Ep2重力做多少正功 重力势能减少多少 重力做多少负功 重力势能增加多少 3 弹簧弹力做功与弹性势能的改变相对应 WF Ep Ep1 Ep2弹力做多少正功 弹性势能减少多少 弹力做多少负功 弹性势能增加多少 4 除重力以外的其他力的功与物体机械能的增量相对应 即W除G外 E 1 除重力以外的其他力做多少正功 物体的机械能就增加多少 2 除重力以外的其他力做多少负功 物体的机械能就减少多少 3 除重力以外的其他力不做功 物体的机械能守恒 5 克服滑动摩擦力在相对路程上做的功等于摩擦产生的热量 Q Wf f s相6 电场力做