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文档简介

机械能守恒定律及应用

三、机械能守恒定律及应用一、重力势能1.定义：由于受重力作用，物体具有的与高度有关的能量叫重力势能，其表达式为Ep=mgh。2.特点：重力势能是标量，但有正负，正负表示大小，而不是方向。重力势能Ep具有相对性，与零势能面的选取有关，但重力势能的变化量ΔEp具有绝对性，与零势能面的选取无关。3.重力做功的特点及与重力势能变化的关系(1)重力做功与路径无关，只与始末位置有关。(2)重力做正功，物体的重力势能增加；重力做负功，物体的重力势能减少。(3)重力做的功总等于物体重力势能增量的负值，即W=-ΔEp或Wab=Ep,a-Ep,b。二、弹性势能弹簧的弹性势能：弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大。弹力做功与弹性势能变化W弹=-ΔEp。三、机械能守恒定律1.机械能：动能和势能的总和统称为机械能。2.机械能守恒定律：在只有重力和弹簧弹力做功时，物体的动能和势能相互转化，但机械能的总量保持不变。另一种表述：如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和重力势能的相互转化时，机械能的总量保持不变。3.机械能守恒的条件：只有重力或弹簧弹力做功。表达式：(1)mgh1+mv1=mgh2+mv2；即Ep+Ek=Ep'+Ek'(2)-ΔEp=ΔEk(3)ΔE减=ΔE增。注意：用(1)时，需要规定重力势能的参考平面；用(2)(3)时则不必规定重力势能的参考面。四、对机械能守恒定律的理解：（1）当研究对象（除地球以外）只有一个物体时，往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒；当研究对象（除地球以外）由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒。只有一个物体时，往往也可根据动能定理来解决问题。（2）“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在该过程中，物体可以受其它力的作用，

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