高中物理机械能守恒定律知识点

物理机械能守恒定律知识点定义：在只有重力或弹力对物体做功的条件下(或者不受其他外力的作用下)，物体的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化，但机械能的总量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。

机械能包含动能和势能(重力势能和弹性势能)两部分，即E=Ek+Ep。

【重力势能】

●定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。

●公式：Ep=mgh;h――物体具参考面的竖直高度。

●参考面

①重力势能为零的平面称为参考面;

②选取：原则是任意选取，但通常以地面为参考面;

若参考面未定，重力势能无意义，不能说重力势能大小如何;

选取不同的参考面，物体具有的重力势能不同，但重力势能改变与参考面选取无关。

●重力势能是标量，但有正负。

重力势能为正，表示物体在参考面的上方;重力势能为负，表示物体在参考面的下方;重力势能为零，表示物体在参考面的上.

●重力做功特点：物体运动时，重力对它做的功之跟它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径无关。

●重力做功与重力势能的关系：

WG=Ep1-Ep2

【弹性势能】

●概念：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用具有势能，称之为弹性势能。

●弹簧的弹性势能：

Ep=1/2kx2

影响弹簧弹性势能的因素有：弹簧的劲度系数k和弹簧形变量x。

●弹力做功与弹性势能的关系：

WF=Ep1-Ep2

弹力做正功时，物体弹性势能减少;弹力做负功时，物体弹性势能增加。

●势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能，势能是系统所共有的。

机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，即

E1=E2

Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

ΔEk=-ΔEp

ΔE1=-ΔE2

机械能守恒条件:

做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功;外力不做功或外力做功的代数和为零;系统内如摩擦阻力对系统不做功。

能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化;只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换。

运用机械能守恒定律解题步骤：

①确定研究对象及其运动过程;

②分析研究对象在研究过程中受力情况，弄清各力做功，判断机械能是否守恒;

③恰当选取参考面，确定研究对象在运动过程中始末状态的机械能;

④列方程、求解。

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