第五章机械能及其守恒定律

第五章 机械能守恒及其定律复习课

2006.3.2

功 追 寻 守 恒 量 功率动能 重力势能 弹性势能 探究弹性势能 的表达式

探究功与物 体速度变化 的关系 动能定理 机械能守恒 定律验证机械能 守恒定律

能 量 守 恒 定 律能 源

1、功的三种求法 恒力做功计算式、平均功率变形式、动能定理 2、功率分类 平均功率、瞬时功率 (它们的计算公式有哪些？) 3、机械能 (1)动能：表达式和三个特性 (2)势能：两个特性 重力势能：计算式和重力做功特点 弹性势能：定性了解 (3)实验

1. 应用动能定理解题的一般步骤及 注意点W=Ek2-Ek1

应用动能定理解题的一般步骤是： ① 选取研究对象，确定研究过程； ② 分析问题受力，明确做功情况 ③ 根据初、末状态，确定初、末 动能； ④ 应用动能定理，列出方程求解。

2、应用动能定理解题应注意以下几点： ① 正确分析物体受力，要考虑物体所 受的所有外力，包括重力。 ② 有些力在物体运动全过程中不是始 终存在的，若物体运动过程中包含几 个物理过程，物体运动状态、受力等 情况均发生变化，则在考虑外力做功 时，必须根据不同情况分别对待。 ③ 若物体运动过程中包含几个不同的 物理过程，解题时可以分段考虑也可 视全过程为一整体，用动能定理解题， 后者往往更为简捷。

机械能守恒定律内容： 在只有重力或弹力做功的物 体系内，动能与势能可以互相 转化，而总的机械能保持不变。

EP 2 EK 2 EP1 EK 1 EP EK

机械能守恒定律条件判断 (1)只有重力做功或只有弹力做功或 既有弹力又有重力做功 (2)除重力和弹力外，其他力不做功 或作功的代数和为零 (3)从能量转化方式上看，机械能 没有参与和其它能量转化的过程例题

运用机械能守恒定律解题步骤 1、选取合适的研究对象 2、对研究对象进行受力分析，判断 机械能守恒条件是否满足 3、恰当选取参考平面和初、末状态 4、据机械能守恒定律列方程，求解 未知量例题

w G mgh E P1 E P2 E P重力做功特点 (1)与路径无关 (2)只与重力和高度差有关

W FL cos W PtW EK

W P (定义式) t P FV cos (恒力平均功率计算式) P FV cos (瞬时功率计算式)

某同学做“验证机械能守恒定律” 的实验时，不慎将选好纸带的前面一部 分破坏了，剩下的一段纸带上各相邻点3 间的距离已测出标在图5—65上。已知打 点计时器的工作频率为50Hz,重力加速 度g取9.80m/s2,利用这段纸带能否验证 机械能守恒定律？如何验证？2 3· ·

4·

5·

6·

7·

2.11 2.49 2.89 3.26

3.65

cm

图5-65

例、物体在做下列

哪些运动时机械能 不守恒(C ) A.自由落体运动 B.竖直上抛运动 C.沿斜面向下匀速运动 D.沿光滑的竖直圆环轨道 的内壁做圆周运动

如图7-7-33所示，以速度v0=12 m/s沿光滑地面滑行的光滑小球， 上升到顶部水平的跳板上后由跳板 飞出，当跳板高度h=5m时，小球到 达顶端时所具有的速度为多少? (g=10 m/s2) 图7-33

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解析：小球由光滑地面至顶部水平 跳板的过程中，仅有重力做功， 机械能守恒.即1 1 2 2 mv0 0 J mgh mv (选地面为参考平面) 2 2解得：

v v 2 gh2 0

12 2 10 5m / s2

2 11m / s

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答：当小球到达顶端时所具有的速度为 2 11m / s

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