高中物理知识点总结课件:5.3机械能守恒定律和能的转化和守恒定律
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高中物理能量守恒定律知识点总结
能量守恒定律也称能的转化与守恒定律。
其内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体;在转化或转移的过程中,能量的总量不变。
高中物理都研究了哪些形式的能量?
研究能量守恒定律,要搞明白咱们主要研究哪些能量呢?
从求解高中物理题的角度去分析,我们主要分析的就是这五种形式的能量:
动能、弹性势能、重力势能、内能、电势能。
备注:内能包含摩擦生热与焦耳热两种形式,高中不托福磁能。动能、弹性势能、重力势能这三种形式能量之和称作机械能。
当然,上述五种形式的能量,是力学与电磁学常考到的。
报读内容中的机械振动也就是具备能量的,除了光子能量,核能等等,这些都无此本文探讨范围内,不过同学们须要晓得,光电效应方程与波尔能级方程也都就是能量守恒定律的推论。
e1=e2
即为,起始态的总能量,等同于末态的总能量。
或者说,能量守恒定律,就是说上文提到的五种形式的能量之和是恒定的。
机械能守恒定律与能量守恒定律关系
机械能守恒定律是能的转化与守恒定律的特殊形式。两者大多都是针对系统进行分析的。
(1)在只有重力、弹力作功时,系统对应的只有动能、弹簧弹性势能、重力势能三种形式能量之间的变化。
(2)在有重力、弹簧弹力、静电场力、摩擦力、安培力等等,众多形式的力做功时,系统对应的有动能、弹簧弹性势能、重力势能、电势能、摩擦热、焦耳热等等众多形式的能量变化,而这些能量也是守恒的。
从上述对照中不难看出,机械能动量就是能量守恒的一种特例。
因此,在熟练掌握能的转化与守恒定律内容的基础上,我们可以使用能量守恒来解决机械能守恒的问题。 或者说,能量守恒掌控的非常厉害了,我们就可以把机械能动量忘记了。
高考物理知识点总结复习:机械能守恒定律
【机械能守恒定律】
定义:在只要重力或弹力对物体做功的条件下(或许不受其他外力的作用下),物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发作相互转化,但机械能的总量坚持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。
机械能包括动能和势能(重力势能和弹性势能)两局部,即E=Ek+Ep。
【重力势能】
●定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。
●公式:Ep=mgh;h――物体具参考面的竖直高度。
●参考面
①重力势能为零的平面称为参考面;
②选取:原那么是恣意选取,但通常以空中为参考面;
假定参考面未定,重力势能有意义,不能说重力势能大小如何;
选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能改动与参考面选取有关。
●重力势能是标量,但有正负。
重力势能为正,表示物体在参考面的上方;重力势能为负,表示物体在参考面的下方;重力势能为零,表示物体在参考面的上. ●重力做功特点:物体运动时,重力对它做的功之跟它的初、末位置有关,而跟物体运动的途径有关。
●重力做功与重力势能的关系:
WG=Ep1-Ep2
【弹性势能】
●概念:发作弹性形变的物体的各局部之间,由于弹力的相互作用具有势能,称之为弹性势能。
●弹簧的弹性势能:
Ep=1/2kx2
影响弹簧弹性势能的要素有:弹簧的劲度系数k和弹簧形变量x。
●弹力做功与弹性势能的关系:
WF=Ep1-Ep2
弹力做正功时,物体弹性势能增加;弹力做负功时,物体弹性势能添加。
●势能:相互作用的物体仰仗其位置而具有的能量叫势能,势能是系统所共有的。
机械能守恒定律:在只要重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能坚持不变,即
E1=E2
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
ΔEk=-ΔEp ΔE1=-ΔE2
知识点:
01
重力势能与弹性势能
1.重力势能
(1)定义:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
(2)表达式:Ep=mgh。
(3)矢标性:重力势能是标量,但有正负,其意义表示物体的重力势能比它在参考平面大还是小。
(4)重力势能的特点:
①系统性:重力势能是物体和地球所共有的。
②相对性:重力势能的大小与参考平面的选取有关,但重力势能的变化与参考平面的选取无关。
(5)重力做功与重力势能变化的关系:
WG=-ΔEp。
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)大小:与形变量及劲度系数有关。 (3)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。
02
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.对守恒条件的理解
(1)只受重力作用,例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动,物体的机械能守恒。
(2)受其他力,但其他力不做功,只有重力或系统内的弹力做功。
(3)弹力做功伴随着弹性势能的变化,并且弹力做的功等于弹性势能的减少量。
4.机械能守恒的三种表达式
(1)E1=E2(E1、E2分别表示系统初、末状态时的总机械能)。 (2)ΔE(k)=-ΔE(p)或ΔE(k增)=ΔE(p减)(表示系统势能的减少量等于系统动能的增加量)。
(3)ΔE(A)=-ΔE(B)或ΔE(A增)=ΔE(B减)(表示系统只有A、B两物体时,A增加的机械能等于B减少的机械能)。
03
机械能守恒的判断
机械能是否守恒的几种判断方法
(1)利用机械能的定义判断(直接判断):若物体动能、势能均不变,机械能不变。若一个物体动能不变、重力势能变化,或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增加(减小),其机械能一定变化。
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1 高二物理必须版2课件
机械能守恒课件
1. 要点探究
探究点一:
机械能是指系统内所有物体的动能和势能(重力势能,弹簧所具有的弹性势能)的总和.
(1)机械能是一个状态量,机械运动的物体在某一位置时,具有确定的速度,也就有确定的动能和势能,即具有确定的机械能.
(2)机械能是一个相对量,其大小与参考系、零势能面有关.
(3)机械能是标量,是系统所具有的
探究点二:、
机械能守恒定律:
(1)内容:在只有重力或(弹簧)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.这叫做机械能守恒定律.
(2)机械能守恒定律的表达形式:
①初、末状态的机械能相等,即:
EK1+EP1=Ek2+EP2
②重力势能的增加(减少)量等于动能的减少(增加)量,即:ΔEP增=ΔEk减.
(3)定律适用条件:
只有重力做功或系统内(弹簧)弹力做功.
探究点三:
机械能守恒的判定:
(1)对单个物体而言:其机械能是否守恒一般通过做功来判定.分析除重力,弹簧弹力外,有无其他力做功,若无其他力做功,则其机械能守恒.若有其他力做功,且不为零,则其机械能必不守恒.
(2)对几个物体组成的系统而言:其机械能是否守恒一般通过能量转化来判定.分析除重力势能,弹性势能和动能外,有无其他形式的能参与转化.若无其他形式的能参与转化,则系统机械能守恒;若有其他形式的能参与转化,则系统机械能必不守恒.
探究点四:
机械能守恒定律的运用:
(1)应用步骤
①选取研究对象(物体或系统).
②明确研究对象的运动过程,分析研究对象在过程中的受力情况,弄清各力做功情况,判断机械能是否守恒.
③选取恰当的参考平面,确定研究对象在初末状态的机械能.