第三讲机械能守恒定律
一机械能1重力做功与重力势能1重力做功的特点重力做功与路径无关,只与初、末位置的竖直高度有关.2重力做功与重力势能变化的关系①定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加.②定量关系:物体从位置A到位置B时,重力对物体做的功等于物体重力势能的变化量,即WG=EpA-EpB.③重力势能的变化量是绝对的,与参考面的选取无关.2.弹性势能1定义发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能.2弹力做功与弹性势能变化的关系①弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系.②对于弹性势能,一般物体的弹性形变量越大,弹性势能越大.3同一根弹簧伸长量和压缩量相同时,弹簧的弹性势能相同吗?提示:相同
二机械能守恒定律1推导机械守恒定律的理论?提示:
物体沿光滑曲面下滑,某时刻处于位置A时,它的动能为Ek1,重力势能为Ep1,总机械能E1=Ek1+Ep1.
运动到位置B时,它的动能是Ek2,重力势能为Ep2,总机械能是E2=Ek2+Ep2.由动能定理知,由A到B的过程中,只有重力做功,所以重力所做的功WG=mgh1-h2,由重力做的功与重力势能的关系知WG=Ep1-Ep2,所以有Ek2-Ek1=Ep1-Ep2,即Ek1+Ep1=Ek2+Ep2,即E1=E2.
f2.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,重力势能与动能可以互相转化,而总的机械能不变.
3.表达式:mgh1+12mv21=mgh2+12mv22.4.机械能守恒的条件1系统只受重力或弹簧弹力的作用,不受其他外力.2系统除受重力或弹簧弹力作用外,还受其他内力和外力,但这些力对系统不做功.5.思考:1物体所受合外力为零,物体的机械能一定守恒吗?举例说明.提示:不一定.如物体在竖直方向上做匀速直线运动.2物体所受合力不为零,其机械能一定不守恒吗?举例说明.提示:不一定.如光滑水平面上的物体做匀速圆周运动时.3物体所受合外力做功不为零,其机械能一定不守恒吗?提示:不一定.物体所受合外力做功不为零.但除重力以外的其他力做功的代数和为零时,机械能守恒.
1.判断正误1重力势能的变化与零势能参考面的选取无关.2克服重力做功,物体的重力势能减小.3发生弹性形变的物体都具有弹性势能.4物体的速度增大时,其机械能可能减小.5物体除受重力外,还受其他力,但其他力不做功,则物体的机械能一定守恒.答案:1√2×3√4√5√2.粤教版必修2P82第2题多选忽略空气r