:高考物理总复习讲义教案 第5章-第3讲机械能守恒定律及其应用

第3讲机械能守恒定律及其应用

知识一 重力势能与弹性势能

1．重力势能

(1)重力做功的特点

①重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关．

②重力做功不引起物体机械能的变化．

(2)重力势能

①公式：Ep＝mgh。

②矢标性：重力势能是标量，但有正、负，其意义是表示物体的重力势能比它在参考平面上大还是小，这与功的正、负的物理意义不同．

③系统性：重力势能是物体和地球共有的．

④相对性：重力势能的大小与参考平面的选取有关．重力势能的变化是绝对的，与参考平面的选取无关．

(3)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：重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量．即WG＝－(Ep2－Ep1)＝－ΔEp。

2．弹性势能

(1)大小：弹簧的弹性势能的大小与弹簧的形变量及劲度系数有关．

(2)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能减小，弹力做负功，弹性势能增加．

对于弹性势能，一般取物体的弹性形变为零时的弹性势能为零．当弹簧的伸长量与压缩量相等时，其弹性势能相等．

知识二 机械能守恒定律

1．内容

在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变．

2．机械能守恒的条件

只有重力或弹力做功．

3．守恒表达式

观点

表达式

守恒观点

E1＝E2，Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2

转化观点

ΔEk＝－ΔEp

转移观点

ΔEA减＝ΔEB增

(1)物体所受合外力为零时，机械能一定守恒．(×)

(2)物体受到摩擦力作用时，机械能一定要变化．(×)

(3)物体只发生动能和势能的相互转化时，物体的机械能一定守恒．(√)

1．(多选)下列运动中能满足机械能守恒的是(  )

A．手榴弹从手