2022物理第五章机械能第3节机械能守恒定律及其应用学案.docx

2022届新教材高考物理一轮复习第五章机械能第3节机械能守恒定律及其应用学案新人教版

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第3节机械能守恒定律及其应用

必备知识预案自诊

知识梳理

一、重力做功与重力势能

1。重力做功的特点

(1)重力做功与路径无关，只与物体始末位置的有关。?

（2）重力做功不引起物体的变化。?

2.重力势能

（1）公式:Ep=。?

(2）矢标性:重力势能是，但有正、负，其意义是表示物体的重力势能比它在参考平面上大还是小,这与功的正、负的物理意义不同。?

(3）系统性:重力势能是物体和共有的。?

(4）相对性:重力势能的大小与的选取有关。重力势能的变化是的,与参考平面的选取。?

3.重力做功与重力势能变化的关系

(1)定性关系：重力对物体做正功,重力势能就;重力对物体做负功,重力势能就。?

(2）定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量.即WG=—（Ep2-Ep1)=。?

二、弹性势能

1.弹性势能

(1）定义:发生弹性形变的物体之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能,叫弹性势能。

（2）弹性势能的大小与形变量及有关。?

(3）矢标性：。?

（4）没有特别说明的情况下,一般选弹簧形变为零的状态为弹性势能零点。

2.弹力做功与弹性势能变化的关系

弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示为W=。?

三、机械能守恒定律

1.机械能

和统称为机械能，其中势能包括和。?

2。机械能守恒定律

(1)内容:在只有做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化,而总的机械能。?

（2）机械能守恒的条件①

只有重力或弹力做功。

①注:（1）机械能守恒的条件不是合外力做的功等于零，更不是合外力为零；中学阶段可理解为“只有重力或弹簧的弹力做功”，但要明确不是“只受重力或弹力作用”。

（2）利用守恒观点列机械能守恒的方程时一定要选取零势能面，而且系统内不同的物体必须选取同一零势能面。

(3)守恒表达式

观点

表达式

守恒观点

E1=E2或Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

转化观点

ΔEk=?

转移观点

ΔEA减=?

考点自诊

1.判断下列说法的正误.

(1）克服重力做功,物体的重力势能一定增加.(）

（2）发生弹性形变的物体都具有弹性势能。（）

(3）弹簧弹力做正功时，弹性势能增加。（）

(4)物体所受合外力为零时，机械能一定守恒.（）

(5）物体受到摩擦力作用时，机械能一定要变化。（）

2.关于重力势能,下列说法中正确的是（)

A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定

B.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大

C。一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，重力势能减少了

D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功

3。关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法正确的是（)

A.只有重力和弹力作用时，机械能才守恒

B。当有其他外力作用时,只要合外力为零，机械能守恒

C.当有其他外力作用时,只要其他外力不做功,机械能守恒

D.炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒

4。(新教材人教版必修第二册P93习题改编)质量为0.5kg的石块从10m高处斜向上方抛出,初速度v0的大小为10m/s。不计空气阻力,g取10m/s2，以水平地面为零势能面，求：

（1)石块抛出时的机械能,石块到最高点时的机械能，石块落地时的机械能；

（2)石块落地时的动能。

关键能力学案突破

考点一机械能守恒的理解与判断（自主探究）

1。对机械能守恒条件的理解

(1）只受重力作用,例如做平抛运动的物体机械能守恒。

(2)除重力外,物体还受其他力，但其他力不做功或做功代数和为零.

(3）除重力外，只有系统内的弹力做功，并且弹力做的功等于弹性势能变化量的负值,那么系统的机械能守恒,注意并非物体的机械能守恒，如与弹簧相连的小球下摆的过程机械能减少。

2。机械能是否守恒的三种判断方法

（1）利用机械能的定义判断:若物体动能、势能之和不变,机械能守恒。

(2）用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力）做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零，则机械能守恒。

（3）利用能量转化判断：若物体系统与外界没有能量交换,物体系统内也没有机械能与其他形式能的转化，则物体系