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機械能守恆定律知識點歸納

機械能守恆定律知識點歸納

  定義:在只有重力或彈力對物體做功的條件下(或者不受其他外力的作用下),物體的動能和勢能(包括重力勢能和彈性勢能)發生相互轉化,但機械能的總量保持不變。這個規律叫做機械能守恆定律。

  機械能包含動能和勢能(重力勢能和彈性勢能)兩部分,即E=Ek+Ep。

  【重力勢能】

  ●定義:物體由於被舉高而具有的能,叫做重力勢能。

  ●公式:Ep=mgh;h――物體具參考面的豎直高度。

  ●參考面

  ①重力勢能為零的平面稱為參考面;

  ②選取:原則是任意選取,但通常以地面為參考面;

  若參考面未定,重力勢能無意義,不能說重力勢能大小如何;

  選取不同的參考面,物體具有的重力勢能不同,但重力勢能改變與參考面選取無關。

  ●重力勢能是標量,但有正負。

  重力勢能為正,表示物體在參考面的上方;重力勢能為負,表示物體在參考面的下方;重力勢能為零,表示物體在參考面的上.

  ●重力做功特點:物體運動時,重力對它做的功之跟它的初、末位置有關,而跟物體運動的路徑無關。

  ●重力做功與重力勢能的關係:

  WG=Ep1-Ep2

  【彈性勢能】

  ●概念:發生彈性形變的物體的各部分之間,由於彈力的相互作用具有勢能,稱之為彈性勢能。

  ●彈簧的彈性勢能:

  Ep=1/2kx2

  影響彈簧彈性勢能的因素有:彈簧的`勁度係數k和彈簧形變數x。

  ●彈力做功與彈性勢能的關係:

  WF=Ep1-Ep2

  彈力做正功時,物體彈性勢能減少;彈力做負功時,物體彈性勢能增加。

  ●勢能:相互作用的物體憑藉其位置而具有的能量叫勢能,勢能是系統所共有的。

  機械能守恆定律:在只有重力或彈力做功的物體系統內,動能與勢能可以相互轉化,而總的機械能保持不變,即

  E1=E2

  Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

  Ek=-Ep

  E1=-E2

  機械能守恆條件:

  做功角度:只有重力或彈力做功,無其它力做功;外力不做功或外力做功的代數和為零;系統內如摩擦阻力對系統不做功。

  能量角度:首先只有動能和勢能之間能量轉化,無其它形式能量轉化;只有系統內能量的交換,沒有與外界的能量交換。

  運用機械能守恆定律解題步驟:

  ①確定研究物件及其運動過程;

  ②分析研究物件在研究過程中受力情況,弄清各力做功,判斷機械能是否守恆;

  ③恰當選取參考面,確定研究物件在運動過程中始末狀態的機械能;

  ④列方程、求解。

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