2018-2019学年人教版必修二 机械能守恒定律 学案
2018-2019学年人教版必修二  机械能守恒定律   学案第3页

图1

过山车下滑时,过山车受哪些力作用?各做什么功?动能和势能怎么变化?机械能守恒吗?

答案 过山车下滑时,如果忽略阻力作用,过山车受重力和轨道支持力作用;重力做正功,支持力不做功,动能增加,重力势能减少,机械能保持不变。

[探究归纳] 

1.对守恒条件的理解

系统内部只有重力或弹力做功,没有摩擦力和其他内力(如炸弹爆炸时化学物质的作用力等)做功,即系统内部除发生重力势能或弹性势能与动能的相互转化之外,不会引起发热、发光或化学反应等非力学现象的发生。具体情况有

(1)物体只受重力或弹力,不受其他力,如自由落体运动;

(2)物体除受重力或弹力外,还受其他力,但其他力不做功,如物体沿光滑固定的斜面下滑,物体受重力和支持力作用,但支持力不做功;

(3)对于物体系统来说,除系统内的重力和弹力做功之外,外力不做功,有内力做功,但内力做功的代数和为零。

2.机械能守恒的判断方法

判断机械能是否守恒的三种基本方法。

(1)做功条件分析法

应用机械能守恒的条件进行判断。分析物体(或系统)的受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若只有重力或弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则物体(或系统)的机械能守恒。

(2)能量转化分析法

从能量转化的角度进行判断。若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化,机械能也没有转化成其他形式的能(如内能),则系统的机械能守恒。

(3)增减情况分析法

直接从机械能的各种形式的能量增减情况进行判断。若系统的动能与势能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒;若系统内各个物体的机械能均增加或均减少,则系统的机械能不守恒。

[试题案例]