魯科版必修二23能量守恒定律02(編輯修改稿)
2025-01-14 03:16 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 s s s3?? 分別為 0～ 2點(diǎn)， 1～ 3點(diǎn)， 2～ 4點(diǎn) ??各段間的距離 .根據(jù)公式 tsv? ， t=2 2 s（紙帶上任意兩個(gè) 相鄰的 點(diǎn)間所表示的時(shí)間都是 s），可求出各段的平均速度 .這些平均速度就等于 3??各點(diǎn)相對應(yīng)的瞬時(shí)速度 v v v3?? 例如： 量出 0～ 2點(diǎn)間距離 s1，則在這段時(shí)間里的平均速度tsv 1?，這就是點(diǎn) 1處的瞬時(shí)速度v1,以此類推可求出點(diǎn) 3?? 處的瞬時(shí)速度 v v3 ?? ？ 上圖中 h h h3?? 分別為紙帶從 O點(diǎn)下落的高度 . 根據(jù)以上數(shù)值可以 計(jì)算出任意點(diǎn)的重力勢能和動(dòng)能，從而驗(yàn)證動(dòng)能與重力勢能的轉(zhuǎn)化和守恒 . 二、機(jī)械能守恒定律 機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)： 教師活動(dòng)： ［多媒體展示下列物理情景］ 在自由落體運(yùn)動(dòng)中機(jī)械能守恒 一個(gè)質(zhì)量為 m 的物體自由下落，經(jīng)過高度為 h1的 A 點(diǎn)（初位置）時(shí)速度為 v1，下落到高度為 h2的 B點(diǎn)（末位置）時(shí)速度為 v2. 學(xué)生活動(dòng)： 思考并證明 如右圖所示，設(shè)一個(gè)質(zhì)量為 m 的物體自由下落，經(jīng)過高度為 h1的 A 點(diǎn)（初位置）時(shí)速度為 v1，下落到高度為 h2的 B點(diǎn)（末位置）時(shí)速度為 自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體只受重力 G=mg的作用，重力做正功 .設(shè)重力所做的功為 WG，則由動(dòng)能定理可得 2122 2121 mvmvW G ?? ① 上式表示，重力所做的功等于動(dòng)能的增量 . 另一方面，由重力做功與重力勢能的關(guān)系知道， WG＝ mgh1mgh2② 上式表示，重力所做的功等于重力勢能的減少 . 由 ① 式和 ② 式可得 212122 2121 m ghm ghmvmv ???.③ 小結(jié)：在自由落體運(yùn)動(dòng)中，重力做了多少功，就有多少重力勢能轉(zhuǎn)化為等量的動(dòng)能，移項(xiàng)后可得 121222 2121 m ghmvm ghmv ??? 或者 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2④ 上式表示，在自由落體運(yùn)動(dòng)中，動(dòng)能和重力勢能之和即總的機(jī)械能保持不變 . 【教師精講】 上述結(jié)論不僅對自由落體運(yùn)動(dòng)是正確的，可以證明，在只有重力做功 的情形下，不論物體做直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，上述結(jié)論都是正確的 . 所謂只有重力做功，是指：物體只受重力，不受其他的力，如自由落體運(yùn)動(dòng)和其他方向運(yùn)動(dòng)；或者除重力外還受其他的力，但其他力不做功，如物體沿光滑斜面的運(yùn)動(dòng) . 在只有重力做功的情形下，物體的動(dòng)能和重力勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變 . 這個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律，它是力學(xué)中的一條重要定律，是更普遍的能量守恒定律的一種特殊情況 . 不僅重力勢能和動(dòng)能可以相互轉(zhuǎn)化，彈性勢能和動(dòng)能也可以相互轉(zhuǎn) 化 .放開被壓縮的彈簧，可以把跟它接觸的小球彈出去，這時(shí)彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能 .在彈性勢能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化中，如果只有彈力做功，動(dòng)能和彈性勢能之和保持不變，即機(jī)械能守恒 . 【方法引導(dǎo)】 解決某些力學(xué)問題，從能量的觀點(diǎn)來分析，應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解，往往比較方便 .應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決力學(xué)問題，要分析物體的受力情況 .在動(dòng)能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化中，如果只有重力做功，就可以應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解 .[來源 :學(xué) 科 網(wǎng) ] 【例題剖析】 （一）機(jī)械能守恒條件的判斷 ［例 1］下列
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