高考物理知識點總結(jié)機械能守恒定律與動能定理的區(qū)別(共3頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 機械能守恒定律知識簡析一、機械能1由物體間的相互作用和物體間的相對位置決定的能叫做勢能如重力勢能、彈性勢能、分子勢能、電勢能等（1）物體由于受到重力作用而具有重力勢能，表達(dá)式為 EP=一mgh式中h是物體到零重力勢能面的高度（2）重力勢能是物體與地球系統(tǒng)共有的只有在零勢能參考面確定之后，物體的重力勢能才有確定的值，若物體在零勢能參考面上方高 h處其重力勢能為 EP=一mgh，若物體在零勢能參考面下方低h處其重力勢能為 EP=一mgh，“一”不表示方向，表示比零勢能參考面的勢能小，顯然零勢能參考面選擇的不同，同一物體在同一位置的重力勢能的多少也就不同，所以重力勢能是相

2、對的通常在不明確指出的情況下，都是以地面為零勢面的但應(yīng)特別注意的是，當(dāng)物體的位置改變時，其重力勢能的變化量與零勢面如何選取無關(guān)在實際問題中我們更會關(guān)心的是重力勢能的變化量（3）彈性勢能，發(fā)生彈性形變的物體而具有的勢能高中階段不要求具體利用公式計算彈性勢能，但往往要根據(jù)功能關(guān)系利用其他形式能量的變化來求得彈性勢能的變化或某位置的彈性勢能2重力做功與重力勢能的關(guān)系：重力做功等于重力勢能的減少量WG=EP減=EP初一EP末，克服重力做功等于重力勢能的增加量W克=EP增=EP末EP初 特別應(yīng)注意：重力做功只能使重力勢能與動能相互轉(zhuǎn)化，不能引起物體機械能的變化3、動能和勢能（重力勢能與彈性勢能）統(tǒng)稱為機

3、械能二、機械能守恒定律1、內(nèi)容：在只有重力（和彈簧的彈力）做功的情況下，物體的動能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變2.機械能守恒的條件（1)做功角度：對某一物體，若只有重力（或彈簧彈力）做功，其他力不做功（或其他力做功的代數(shù)和為零），則該物體機械能守恒(2）能轉(zhuǎn)化角度：對某一系統(tǒng)，物體間只有動能和重力勢能及彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)和外界沒有發(fā)生機械能的傳遞，機械能也沒有轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪?，則系統(tǒng)機械能守恒3表達(dá)形式：EK1Epl=Ek2EP2（1）我們解題時往往選擇的是與題目所述條件或所求結(jié)果相關(guān)的某兩個狀態(tài)或某幾個狀態(tài)建立方程式此表達(dá)式中EP是相對的建立方程時必須選擇合適的零勢能參

4、考面且每一狀態(tài)的EP都應(yīng)是對同一參考面而言的（2）其他表達(dá)方式，EP=一EK，系統(tǒng)重力勢能的增量等于系統(tǒng)動能的減少量（3）Ea=一Eb，將系統(tǒng)分為a、b兩部分，a部分機械能的增量等于另一部分b的機械能的減少量， 三、判斷機械能是否守恒 首先應(yīng)特別提醒注意的是，機械能守恒的條件絕不是合外力的功等于零，更不是合外力等于零，例如水平飛來的子彈打入靜止在光滑水平面上的木塊內(nèi)的過程中，合外力的功及合外力都是零，但系統(tǒng)在克服內(nèi)部阻力做功，將部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因而機械能的總量在減少（1)用做功來判斷：分析物體或物體受力情況（包括內(nèi)力和外力），明確各力做功的情況，若對物體或系統(tǒng)只有重力或彈力做功，沒有其他

5、力做功或其他力做功的代數(shù)和為零，則機械能守恒；(2）用能量轉(zhuǎn)化來判定：若物體系中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系機械能守恒（3）對一些繩子突然繃緊，物體間非彈性碰撞等除非題目的特別說明，機械能必定不守恒，完全非彈性碰撞過程機械能不守恒說明：1條件中的重力與彈力做功是指系統(tǒng)內(nèi)重力彈力做功對于某個物體系統(tǒng)包括外力和內(nèi)力，只有重力或彈簧的彈力作功，其他力不做功或者其他力的功的代數(shù)和等于零，則該系統(tǒng)的機械能守恒，也就是說重力做功或彈力做功不能引起機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，只能使系統(tǒng)內(nèi)的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化如圖550所示，光滑水平面上，A與L1、L2二彈簧相連，B與彈簧L

6、2相連，外力向左推B使L1、L2 被壓縮，當(dāng)撤去外力后，A、L2、B這個系統(tǒng)機械能不守恒，因為LI對A的彈力是這個系統(tǒng)外的彈力，所以A、L2、B這個系統(tǒng)機械能不守恒但對LI、A、L2、B這個系統(tǒng)機械能就守恒，因為此時L1對A的彈力做功屬系統(tǒng)內(nèi)部彈力做功 2只有系統(tǒng)內(nèi)部重力彈力做功，其它力都不做功，這里其它力合外力不為零，只要不做功，機械能仍守恒，即對于物體系統(tǒng)只有動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化，而無機械能與其他形式轉(zhuǎn)化（如系統(tǒng)無滑動摩擦和介質(zhì)阻力，無電磁感應(yīng)過程等等），則系統(tǒng)的機械能守恒，如圖551所示光滑水平面上A與彈簧相連，當(dāng)彈簧被壓縮后撤去外力彈開的過程，B相對A沒有發(fā)生相對滑動，A、B之間有相互

7、作用的力，但對彈簧A、B物體組成的系統(tǒng)機械能守恒3當(dāng)除了系統(tǒng)內(nèi)重力彈力以外的力做了功，但做功的代數(shù)和為零，但系統(tǒng)的機械能不一定守恒如圖552所示，物體m在速度為v0時受到外力F作用，經(jīng)時間t速度變?yōu)関t（vtv0）撤去外力，由于摩擦力的作用經(jīng)時間t/速度大小又為v0，這一過程中外力做功代數(shù)和為零，但是物體m的機械能不守恒。 四機械能守恒定律與動量守恒定律的區(qū)別：動量守恒是矢量守恒，守恒條件是從力的角度，即不受外力或外力的和為零。機械能守恒是標(biāo)量守恒，守恒條件是從功的角度，即除重力、彈力做功外其他力不做功。確定動量是否守恒應(yīng)分析外力的和是否為零，確定系統(tǒng)機械能是否守恒應(yīng)分析外力和內(nèi)力做功，看是否

8、只有重力、系統(tǒng)內(nèi)彈力做功。還應(yīng)注意，外力的和為零和外力不做功是兩個不同的概念。所以，系統(tǒng)機械能守恒時動量不一定守恒；動量守恒時機械能也不一定守恒。判定系統(tǒng)動量，機械能是否守恒的關(guān)鍵是明確守恒條件和確定哪個過程, 五.機械能守恒定律與動能定理的區(qū)別 機械能守恒定律反映的是物體初、末狀態(tài)的機械能間關(guān)系，且守恒是有條件的，而動能定理揭示的是物體動能的變化跟引起這種變化的合外力的功間關(guān)系，既關(guān)心初末狀態(tài)的動能，也必須認(rèn)真分析對應(yīng)這兩個狀態(tài)間經(jīng)歷的過程中做功情況規(guī)律方法 1、單個物體在變速運動中的機械能守恒問題2、系統(tǒng)機械能守恒問題 點評（1）對繩索、鏈條這類的物體，由于在考查過程中常發(fā)生形變，其重心位置對物體來說，不是固定不變的，能否確定其重心的位里則是解決這類問題的關(guān)鍵，順便指出的是均勻質(zhì)量分布的規(guī)則物體常以重心的位置來確定物體的重力勢能此題初態(tài)的重心位置不在滑輪的頂點，由于滑輪很小，可視作對折來求重心，也可分段考慮求