7.8机械能守恒定律
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第八节 机械能守恒定律一、动能与势能及相互转化1、机械能:物体动能和势能之和统称为物体的机械能。
2、表达式:E E E P K =+①重力势能:Ep=mgh ,WG=-△Ep 。
②弹性势能:221kx E P =,Wk=-△Ep 。
③动能:221mv E P =,Wk=-△Ek 。
3、理解说明:①机械能为系统所有。
②机械能为一状态量。
③机械能为一标量,有正负之分,正负表示大小。
④机械能为一相对量,其大小与参考平面和参考系的选取有关。
4、注意:描述机械能时,无特殊说明,选地面为参考系和参考平面。
5、相互转化情况:①动能与重力势能间的转化:只有重力做功时,若重力做正功,则重力势能转化为动能,若重力做负功,则动能转化为重力势能,转化过程中,动能与重力势能之和保持不变.②动能与弹性势能间的转化:被压缩的弹簧把物体弹出去,射箭时绷紧的弦把箭弹出去,这些过程都是弹力做正功,弹性势能转化为动能.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,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.。
2、表达式:①E k2-E k1=E p1-E p2,即ΔE k 增=ΔE p 减.(转化)②E k2+E p2=E k1+E p1.(转移)③E 2=E 1.(前后)3、条件:只有重力做功、弹簧弹力做功。
W 其=0①机械能守恒的条件不是F 合为零。
②只受重力仅仅是机械能守恒的一种情况。
条件不仅仅是只受重力,也可以受到其它力,但其它力不做功或做功为零。
③机械能守恒也可以受到其它力,但其它力不做功或做功为零。
4、判断机械能守恒的方法:①条件法。
②能量分析法。
三、机械能守恒定律的应用1、应用机械能守恒方法步骤:①确定研究对象②确定研究过程③判断机械能是否守恒(如不守恒,用定能定理)。
④恰当选择参考系和零势能为参考平面,并确定研究对象的初末状态。
⑤根据机械能守恒定律列方程。
2、机械能守恒定律的一般格式:①E k2-E k1=E p1-E p2,即ΔE k 增=ΔE p 减.(转化)②E k2+E p2=E k1+E p1.(转移)③E 2=E 1.(前后)3、例题1:质量均为m 、长度为2L 和3L解:法一(机械能守恒) )2(2121022L mg mv mgL mv B A +++=法二(机械能守恒) 222121)2(B A mv mv mgL L mg +=- 法三(机械能守恒) [⎥⎦⎤+-=+2221)2(21B A mv L mg mv mgL法四(动能定理) 222121)2(B A mv mv mgL L mg +=-例题2:弹簧小球模型中机械能的守恒分析①区别:小球机械能②区别:小球和弹簧组成的系统的机械能 四、机械能不守恒分析结论:除重力(弹簧弹力)之外的其它力做功,机械能不守恒。