1、第第3講機械能守恒定律及其應用講機械能守恒定律及其應用必備知識自主排查【知識再現知識再現】一、重力勢能一、重力勢能1 1定義：物體由于被舉高而具有的能量定義：物體由于被舉高而具有的能量，叫作重力勢能。叫作重力勢能。2 2表達式：表達式：e ep p_，其中其中h h是相對于參考平面的高度。物體在參考平面上方是相對于參考平面的高度。物體在參考平面上方，h0h0，在參考平面下方在參考平面下方，h0h0。mghmgh3 3特點：特點：系統性系統性重力勢能是物體與重力勢能是物體與_所共有的所共有的相對性相對性重力勢能的大小與所選重力勢能的大小與所選_有關有關任意性任意性視處理問題的方便而定視處理問題的

2、方便而定，一般選擇一般選擇_或物體或物體運動時所達到的最低點為零勢能面運動時所達到的最低點為零勢能面標量性標量性重力勢能是標量重力勢能是標量，正負表示大小正負表示大小地球地球參考平面參考平面地面地面4.4.重力做功的特點：重力做功的特點：(1)(1)重力做功與重力做功與_無關無關，只與始末位置的只與始末位置的_有關。有關。(2)(2)重力做功不引起物體重力做功不引起物體_的變化。的變化。5 5重力做功與重力勢能變化的關系：重力做功與重力勢能變化的關系：(1)(1)定性關系：重力對物體做正功定性關系：重力對物體做正功，重力勢能就重力勢能就_，重力對物體做負功重力對物體做負功，重力勢能就重力勢能就

3、_。路徑路徑高度差高度差機械能機械能減小減小增大增大(2)(2)定量關系：重力對物體做的功等于物體重力勢能的定量關系：重力對物體做的功等于物體重力勢能的_，即即w wg g_ _eep p。(3)(3)重力勢能的變化量是絕對的重力勢能的變化量是絕對的，與參考面的選取與參考面的選取_。減少量減少量e ep1p1e ep2p2(e(ep2p2e ep1p1) )無關無關【情境轉換情境轉換】如圖如圖，幼兒園的小朋友們正在興高采烈地玩滑梯幼兒園的小朋友們正在興高采烈地玩滑梯，請思考以下問題：請思考以下問題：(1)(1)小朋友滑落到地面上時的重力勢能一定為零嗎？小朋友滑落到地面上時的重力勢能一定為零嗎？

4、(2)(2)小朋友從最高點滑落到地面過程中重力勢能是增加還是減少？小朋友從最高點滑落到地面過程中重力勢能是增加還是減少？提示：提示：(1)(1)若選地面為參考平面，則小朋友滑落到地面上時的重力勢能就一定若選地面為參考平面，則小朋友滑落到地面上時的重力勢能就一定為零；為零； 若選其他高度為參考平面，則小朋友滑落到地面上時的重力勢能就一若選其他高度為參考平面，則小朋友滑落到地面上時的重力勢能就一定不為零。定不為零。(2)(2)根據重力勢能的表達式知，小朋友沿滑梯下滑時，高度變低，重力勢能減根據重力勢能的表達式知，小朋友沿滑梯下滑時，高度變低，重力勢能減少。少。二、彈性勢能二、彈性勢能1 1定義：發

5、生彈性形變的物體的各部分之間定義：發生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用而具有由于有彈力的相互作用而具有的勢能的勢能，叫作彈性勢能。叫作彈性勢能。2 2大小：彈簧彈性勢能的大小與形變量及勁度系數有關大小：彈簧彈性勢能的大小與形變量及勁度系數有關，形變量形變量_，勁勁度系數度系數_，彈性勢能就越大。彈性勢能就越大。3 3彈力做功與彈性勢能變化的關系：彈力做功與彈性勢能變化的關系：彈力做功與彈性勢能變化的關系類似于重力做功與重力勢能變化的關系。彈力做功與彈性勢能變化的關系類似于重力做功與重力勢能變化的關系。越大越大越大越大三、機械能守恒定律三、機械能守恒定律1 1內容：在只有重力或彈

6、力做功的物體系統內，內容：在只有重力或彈力做功的物體系統內，_和和_可以相互轉可以相互轉化，而總的機械能化，而總的機械能_。2 2常用的三種表達式：常用的三種表達式：動能動能勢能勢能保持不變保持不變【小題快練小題快練】1 1判一判判一判(1)(1)克服重力做功克服重力做功，物體的重力勢能一定增加。物體的重力勢能一定增加。( () )(2)(2)重力勢能的變化與零勢能參考面的選取有關。重力勢能的變化與零勢能參考面的選取有關。( () )(3)(3)彈簧彈力做負功時彈簧彈力做負功時，彈性勢能減少。彈性勢能減少。( () )(4)(4)物體在速度增大時物體在速度增大時，其機械能可能在減小。其機械能可

7、能在減小。( () )(5)(5)物體所受合外力為零時物體所受合外力為零時，機械能一定守恒。機械能一定守恒。( () )(6)(6)物體除受重力外物體除受重力外，還受其他力還受其他力，但其他力不做功但其他力不做功，則物體的機械能一定守則物體的機械能一定守恒。恒。( () )提示：提示：(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)2 2練一練練一練(1)(1)下列關于重力勢能的說法正確的是下列關于重力勢能的說法正確的是( () )a a物體的位置一旦確定物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定它的重力勢能的大小也隨之確定b b物體與零勢能面的距離越大物體與零勢

8、能面的距離越大，它的重力勢能也越大它的重力勢能也越大c c在地面上的物體具有的重力勢能一定等于零在地面上的物體具有的重力勢能一定等于零d d一個物體的重力勢能從一個物體的重力勢能從5 j5 j變化到變化到3 j3 j，重力勢能增加了重力勢能增加了【解析解析】選選d d。重力勢能具有相對性，某個物體處于某個位置，相對不同的參。重力勢能具有相對性，某個物體處于某個位置，相對不同的參考平面具有不同的重力勢能，選項考平面具有不同的重力勢能，選項a a錯誤；重力勢能錯誤；重力勢能e ep pmghmgh，h h為相對于零勢為相對于零勢能面的高度差，如果在參考平面下方，物體與零勢能面的距離越大，重力勢能面

9、的高度差，如果在參考平面下方，物體與零勢能面的距離越大，重力勢能越小，選項能越小，選項b b錯誤；如果不選擇地面為零勢能面，則地面上的物體重力勢能錯誤；如果不選擇地面為零勢能面，則地面上的物體重力勢能不為零，選項不為零，選項c c錯誤；重力勢能是標量，其負值表示重力勢能低于零勢面；一錯誤；重力勢能是標量，其負值表示重力勢能低于零勢面；一個物體的重力勢能從個物體的重力勢能從5 j5 j變化到變化到3 j3 j，物體向上運動，重力做負功，重力，物體向上運動，重力做負功，重力勢能增加，選項勢能增加，選項d d正確。正確。(2)如圖如圖，從從a點以速度點以速度v0做豎直上拋運動的物體做豎直上拋運動的物

10、體，先后兩次通過圖中先后兩次通過圖中b點時點時具有不同的具有不同的() a速度速度b動能動能c重力勢能重力勢能d機械能機械能 【解析解析】選選a a。做豎直上拋運動的物體只受重力作用，加速度不變為。做豎直上拋運動的物體只受重力作用，加速度不變為g g，速度，速度隨時間均勻變化，先后兩次通過題圖中隨時間均勻變化，先后兩次通過題圖中b b點時，速度大小相等，方向相反，選點時，速度大小相等，方向相反，選項項a a正確；先后兩次通過題圖中正確；先后兩次通過題圖中b b點時，速度大小相等，根據點時，速度大小相等，根據e ek k mvmv2 2，可知，可知動能是相等的，選項動能是相等的，選項b b錯誤；重力勢能錯誤；重力勢能e ep pmghmgh，h h相同，故重力勢能相同，選相同，故重