编辑: 山南水北 | 2019-07-15 |
1、动能:物体由于运动而具有的能量.
2、重力势能:地球上的物体由于被举高而具有的能量.
3、弹性势能:发生弹性形变的物体,在恢复原状时能够对外界做功,因而具有能量,这种能量叫做弹性势能
4、动能定理:合力所做的总功等于物体动能的变化.
5、重力做功与重力势能变化的关系:重力做的功等于物体重力势能的变化量的相反数.
1、动能和重力势能可以相互转化
2、动能和弹性势能可以相互转化 机械能
1、定义:物体的动能和势能之和称为物体 的机械能. 机械能包括动能、重力势能、弹性势能.
2、表达式:E=EK+EP h1 v1 v2 m h2 A B A B A A B B 情景一 情景二 情景四 情景三 v1 v2 v1 v2 v1 v2 空气阻力可以忽略 根据动能定理,有 重力做功与重力势能的关系,有: 由以上两式可以得到: A点 B点 即 在只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变. 由此可见: 比较上述三种情景得出机械能守恒的条件: ①物体只受重力. ②物体除受重力外还受其他的力,但其他力不做功,或其他力做功的代数和为零. 只有重力做功. 小钢球 实验中,小球的受力情况如何?受重力G和绳的拉力T作用 各个力的做功情况如何?拉力和速度方向总垂直,对小球不做功;
只有重力对小球能做功.这个小实验说明了什么?小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化.在摆动过程中,小球总能回到原来的高度.可见,重力势能和动能的总和保持不变.即机械能保持不变. 演示实验…… G T v 物体在水平拉力作用下沿粗糙水平面作匀速直线运动 F 物体受重力、支持力、拉力、摩擦力四个力的作用;
重力、支持力不做功;
拉力与摩擦力做功,刚好抵消, 所以机械能守恒 小球的受力情况如何?重力G、支持力N、弹力F各个力的做功情况如何?G和N不做功,F做功 情景四中 A B G N F 同样可以证明:在只有弹簧的弹力做功的系统内,系统内动能与势能可以相互转化,而机械能的总量保持不变.
1、机械能守恒定律: 表达式: 在只有重力或(系统内)弹力做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变. 内容: 或 (动能的增加等于势能的减少) 或2.机械能守恒定律成立的条件: 只有重力或系统内弹簧弹力做功,其它力不做功(或其它力合力所做功为零) A、从做功角度分析 B、从能量转化角度分析 只有系统内动能和势能相互转化,无其它形式能量之间(如内能)转化. 只有重力或(系统内)弹力做功. (1)只有重力做功 ( 2)只有(系统内)弹簧的弹力做功 ( 3)只有重力和(系统内)弹簧弹力做功 说一说 下列实例中哪些情况机械能是守恒的 用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升. 跳伞员利用降落伞在空中匀速下落. 抛出的篮球在空中运动(不计阻力). 光滑水平面上运动的小球,把弹簧压缩后又被弹回来. v √ * 对于系统√对于小球* * 把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆,摆长为l,最大偏角为θ.如果阻力可以忽略,小球运动到最低位置时的速度是多大? O B A θ l G FT 解:以小球为研究对象,在运动过程中受重力G和绳子的拉力FT,FT不做功,只有重力做功,机械能守恒,即 选取最低点的势能为0,把各个状态些的动能势能的表达式代入,得 用机械能守恒定律解决问题的一般步骤 1.选取研究对象――系统或物体. 2.根据研究对象所经历的物理过程.进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒.3.恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的 初末状态时的机械能.4.根据机械能守恒定律列方程,进行求解. 用机械能守恒定律解题得到什么启发