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， 1～ 3點， 2～ 4點 ??各段間的距離 .根據(jù)公式 tsv? ， t=2 2 s（紙帶上任意兩個 相鄰的 點間所表示的時間都是 s），可求出各段的平均速度 .這些平均速度就等于 3??各點相對應(yīng)的瞬時速度 v v v3?? 例如： 量出 0～ 2點間距離 s1，則在這段時間里的平均速度tsv 1?，這就是點 1處的瞬時速度v1,以此類推可求出點 3?? 處的瞬時速度 v v3 ?? ？ 上圖中 h h h3?? 分別為紙帶從 O點下落的高度 . 根據(jù)以上數(shù)值可以 計算出任意點的重力勢能和動能，從而驗證動能與重力勢能的轉(zhuǎn)化和守恒 . 二、機械能守恒定律 機械能守恒定律的推導(dǎo)： 教師活動： ［多媒體展示下列物理情景］ 在自由落體運動中機械能守恒 一個質(zhì)量為 m 的物體自由下落，經(jīng)過高度為 h1的 A 點（初位置）時速度為 v1，下落到高度為 h2的 B點（末位置）時速度為 v2. 學(xué)生活動： 思考并證明 如右圖所示，設(shè)一個質(zhì)量為 m 的物體自由下落，經(jīng)過高度為 h1的 A 點（初位置）時速度為 v1，下落到高度為 h2的 B點（末位置）時速度為 自由落體運動中，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，則由動能定理可得 2122 2121 mvmvW G ?? ① 上式表示，重力所做的功等于動能的增量 . 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)：在自由落體運動中，重力做了多少功，就有多少重力勢能轉(zhuǎn)化為等量的動能，移項后可得 121222 2121 m ghmvm ghmv ??? 或者 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2④ 上式表示，在自由落體運動中，動能和重力勢能之和即總的機械能保持不變 . 【教師精講】 上述結(jié)論不僅對自由落體運動是正確的，可以證明，在只有重力做功 的情形下，不論物體做直線運動還是曲線運動，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，如自由落體運動和其他方向運動；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動 . 在只有重力做功的情形下，物體的動能和重力勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變 . 這個結(jié)論叫做機械能守恒定律，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 . 不僅重力勢能和動能可以相互轉(zhuǎn)化，彈性勢能和動能也可以相互轉(zhuǎn) 化 .放開被壓縮的彈簧，可以把跟它接觸的小球彈出去，這時彈簧的彈力做功，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能 .在彈性勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化中，如果只有彈力做功，動能和彈性勢能之和保持不變，即機械能守恒 . 【方法引導(dǎo)】 解決某些力學(xué)問題，從能量的觀點來分析，應(yīng)用機械能守恒定律求解，往往比較方便 .應(yīng)用機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)用機械能守恒定律求解 .[來源 :學(xué) 科 網(wǎng) ] 【例題剖析】 （一）機械能守恒條件的判斷 ［例 1］下列
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