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第3节 能量守恒定律 一 重力势能 弹性势能 势能 动能 机械能 一 机械能 动能 重力势能和弹性势能的统称 总机械能为动能和势能之和 2 表达式 3 机械能是标量 单位 J4 具有相对性 先选取参考平面和参考系才能确定机械能 一般选地面或最低点为参考平面 1 概念 例1 物体质量m 2kg在距地面10m高处 以10m s的水平速度飞行 求它的总机械能为多少 选取地面为零势能面 动能和势能能否相互转化 极限运动蹦极 2008奥运蹦床冠军何雯娜 动能和势能可以相互转化 由以上可知 动能 弹性势能 重力势能 它们之间的转化是否存在量的关系 二 机械能守恒定律 由动能定理 1 内容 2 条件 只有重力或者弹簧弹力做功 在只有重力做功的情况下 物体的动能和重力势能可以互相转化 但机械能的总量保持不变 二 机械能守恒定律 在只有重力或者弹簧弹力做功的系统中 系统的动能和势能可以发生相互转化 但机械能的总量保持不变 理解 1 只受重力或者弹簧弹力 2 有其它力的作用 但其它力不做功或者做功代数和为0 3 表达式 选取参考平面 或 不必选择参考平面 物体的动能 势能转化的量相等 两个物体机械能相互转化 总机械能守恒 例2 在下面各个实例中 判断机械能是否守恒 1 伞兵带着张开的降落伞在空气中匀速下落 2 抛出的手榴弹做抛物线运动 不计阻力 3 物体沿着光滑的曲面滑下 4 拉着物体沿着光滑的斜面匀速上升 5 在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧 把弹簧压缩后 又被弹回来 否 是 是 否 是 判断机械能守恒 1 看是否符合条件 只有重力或弹簧弹力做功 2 看是否只存在动能和势能的转化 例3 荡秋千是一种常见的娱乐活动 若秋千绳的长度为2 0m 荡到最高点是秋千绳与竖直方向成60 角 求荡到最低点时秋千的速度 忽略空气阻力和摩擦 三 应用机械能守恒定律一般解题步骤 1 确定研究对象 分析过程分析受力情况2 判断是否机械能守恒 是否只有重力弹力做功 3 选取零势能面 确定物体在初末状态的动能 势能4 列初末状态机械能守恒的方程求解 小结 1 机械能 动能和势能之和 2 机械能守恒定律 1 在只有重力或者弹簧弹力做功的系统中 系统的动能和势能可以发生相互转化 但机械能的总量保持不变 2 条件 只有重力或者弹簧弹力做功 3 表达式 或 思考 如果除重力 弹簧弹力以外的力做功 那又如何 除重力 弹簧弹力以外的力做功 机械能不守恒 作业 P37 381 2 3 4 5 例4如图所示四个图中 木块均在固定的斜面上运动 其中图A B C中的斜面是光滑的 图D中的斜面是粗糙的 图A B中的F为木块所受的外力 方向如图中箭头所示 图A B D中的木块向下运动 图C中的木块向上运动 在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 C 例5如图所示 总长为L的光滑
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