高考一轮复习学案:势能-机械能守恒定律.doc
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1、第5课时势能机械能守恒定律基础知识归纳1.重力势能(1)定义:由物体与地球之间的相互吸引和相对位置所决定的能叫重力势能.(2)公式:. (3)说明:重力势能是标量.重力势能是相对的,是相对零势能面而言的,只有选定零势能面以后,才能具体确定重力势能的量值,故Epmgh中的h是物体相对零势能面的距离.一般我们取地面为零势能面.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。重力势能可正,可负,可为零.若物体在零势能面上方,重力势能为正;物体在零势能面下方,重力势能为负;物体处在零势能面上,重力势能为零.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。重力势能属于物体和地球共有.通常所说“物体的重力势能”实际上是一种不严谨的习惯说法.重力势能是相对的
2、,但重力势能的变化却是绝对的,即与零势能面的选择无关.2.重力做功(1)公式:,h为初、末位置间的高度差.(2)特点:重力做功与路径无关,只与初、末位置有关(即由初末位置间的高度差决定). 3.重力做功与重力势能变化间的关系重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增加.重力所做的功等于重力势能变化量的负值,即WGEp(Ep2Ep1)(mgh2mgh1)Ep1Ep2.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。4.弹性势能(1)定义:发生弹性形变的物体,由其各部分间的弹力和相对位置所决定的能,称为弹性势能.(2)说明:弹性势能是标量.劲度系数越大,形变越大,弹性势能越大(公式:Epkx2/2).弹力所做的功与弹
3、性势能的改变的关系跟重力做功与重力势能的改变的关系相同,即弹力所做的功也等于弹性势能改变量的负值.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。5.机械能(1)定义:机械能是物体动能、重力势能、弹性势能的统称,也可以说成物体动能和势能的总和.(2)说明机械能是标量,单位为焦耳(J).机械能中的势能只包括重力势能和弹性势能,不包括其他各种势能.6.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,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.(2)表达式:.重点难点突破一、重力做功的特点1.重力做功与路径无关,只与物体的始末位置的高度差和重力大小有关.2.重力做功的大小WGmgh,h为始末位置的高度差.3.重
4、力做正功,物体重力势能减少;重力做负功,物体重力势能增加.二、机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的常用数学表达式1.守恒条件:只有重力或弹力做功,只发生动能和势能的转化.分析一个物理过程是不是满足机械能守恒,关键是分析这一过程中有哪些力参与了做功,这些力做功是什么形式的能转化成什么形式的能,如果只是动能和势能的转化,而没有其他形式的能发生转化,则机械能守恒,如果没有力做功,不发生能的转化,机械能当然也不会发生变化.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。2.常用数学表达式:第一种:Ek1Ep1Ek2Ep2,从守恒的角度表明物体运动过程中,初状态和末状态机械能相等.第二种:EkEp,从转化的角度表明动能的增加量
5、等于势能的减少量.第三种:E1E2,从转移的角度表明物体1的机械能增加量等于物体2的机械能的减少量.三、应用机械能守恒定律解题的基本步骤 1.根据题意,选取研究对象(物体或相互作用的物体)和初、末状态.2.分析研究对象在运动过程中所受各力的做功情况,判断是否符合机械能守恒定律的条件.3.若符合机械能守恒定律成立的条件,先要选取合适的零势能的参考平面,确定研究对象在运动过程的初、末状态的机械能.謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。4.根据机械能守恒定律列方程,代入数值求解,并对结果做出必要的说明或讨论.典例精析1.重力做功的特点【例1】沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端,以下说法
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