高一物理必修二知识点总结：7.8机械能守恒定律

概要：【机械能守恒定律】定义：在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者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)发生相互转化，但机械能的总量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。机械能包含动能和势能(重力势能和弹性势能)两部分，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：原则是任意选取，但通常以地面为参考面;若参考面未定，重力势能无意义，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，但重力势能改变与参考面选取无关。●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，而跟物体运动的路径无关。●重力做功与重力势能的关系：WG=Ep1-Ep2【弹性势能】●概念：发生弹性形变的物体的各部分之间，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

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　　【机械能守恒定律】

　　定义：在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者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)发生相互转化，但机械能的总量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。

　　机械能包含动能和势能(重力势能和弹性势能)两部分，即E=E_k+E_p。

　　【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：E_p=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：原则是任意选取，但通常以地面为参考面;

　　若参考面未定，重力势能无意义，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，但重力势能改变与参考面选取无关。

　　●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，而跟物体运动的路径无关。

　　●重力做功与重力势能的关系：

W_G=E_p1-E_p2

　　【弹性势能】

　　●概念：发生弹性形变的物体的各部分之间，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：

E_p=1/2kx²

　　影响弹簧弹性势能的因素有：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：

W_F=E_p1-E_p2

　　弹力做正功时，物体弹性势能减少;弹力做负功时，物体弹性势能增加。

　　●势能：相互作用的物体凭借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，即

　　E₁=E₂

　　E_k1+E_p1=E_k2+E_p2

　　ΔE_k=-ΔE_p

　　ΔE₁=-ΔE₂

　　机械能守恒条件:

　　做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功;外力不做功或外力做功的代数和为零;系统内如摩擦阻力对系统不做功。

　　能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化;只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换。

　　运用机械能守恒定律解题步骤：

　　①确定研究对象及其运动过程;

　　②分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功，判断机械能是否守恒;

　　③恰当选取参考面，确定研究对象在运动过程中始末状态的机械能;

　　④列方程、求解。

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