第9节 机械能守恒定律
[学考报告]
知识内容 机械能守恒定律 考试要求 必考 加试 d d 基本要求 1.知道机械能的各种形式,能够分析动能与势能(包括弹性势能)之间的相互转化问题
2.知道机械能守恒的条件,知道机械能守恒定律的表达式
3.会判断机械能是否守恒,会应用机械能守恒定律解决有关问题 发展要求 1.根据动能定理及重力做功与势能变化的关系,推导出机械能守恒定律
2.从能量转化的角度理解机械能守恒的条件
3.能从不同角度表达机械能守恒定律,并选择合适的表达式求解问题
4.领悟运用机械能守恒定律解决问题的优点 说明 1.运用机械能守恒定律进行计算时,不涉及弹性势能的表达式
2.不要求用机械能守恒定律求解两个及两个以上物体(包括需要确定重力的链条、绳子、流体等)的问题
知识点一 动能与势能的相互转化
[基 础 梳 理]
1.机械能的定义
动能与势能(包括重力势能和弹性势能)统称为机械能,用符号E表示。
2.机械能具有相对性
因为势能具有相对性(需确定零势能参考平面),同时,与动能相关的速度也具有相对性(应该相对于同一惯性参考系,一般是以地面为参考系),所以机械能也具有相对性。只有在确定了参考系和零势能参考平面的情况下,机械能才有确定的物理意义。
3.动能和势能相互转化
(1)重力势能与动能相互转化
用细线、小球等做实验,把一个小球用细线悬挂起来,把小球拉到一定高度的A点,然后放开,小球在摆动过程中,重力势能与动能相互转化。我们看到,小球可以摆到跟A点等高的C点,如图1甲所示,如果用尺子在某一点挡住细线,小球虽然不能摆到C点,但摆到另一侧时,也能到达跟A点相同的高度,如图乙所示。