机械能守恒定律的应用 机械能守恒定律的应用条件

高中物理力学规律

介质的折射率:n =

重要规律：1．力的作用原理：当物体受到几个力的作用时,每个力各自独尊地使物体产生一个加速度,就像其他的力不存在一植物体的实际加速度为这几个加速度的矢量和.

机械能守恒定律的应用 机械能守恒定律的应用条件

机械能守恒定律的应用 机械能守恒定律的应用条件

2．牛顿运动定律：经典力学的基本定律.适用于低速运动的宏观物体.

牛顿定律揭示了惯性和力的物理会义.

牛顿第二定律（F=ma）揭示了物体的加速度跟它所受的外力及物体本身质皮之间的关系、使用时注意矢量性（a与F的方向始终一致）、同时性（有力F必同时产生a）、相对性3.水平方向位移Sx= Vot 4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/2（相对于地面参照系）、统一性（单位统一用SI制）.

牛顿第三定律（F=-F'）揭示了物体相互作用力间的关系.注意相互作用力与平衡力的区别.

3．物体的平衡条件：物体平衡时,即或静止、或匀速直线运动、或匀速转动状态.在共点力作用下物体的平衡条件是F= 0．有固定转动轴的物体的平衡条件是M=0.注意：对于共点力平衡．必有 M=0.对于固定转动轴平衡,必有F=0.还要注意力的平衡和物体的平衡的区别.

4．匀变速直线运动规律：a的大小和方向一定.可以用公式和图象（s-t图象和v-t图象）描述.注意：①公式v=(v0+vt)/2只适用于匀变速直线运动．②判断初速度不为零的句变速直线运动或测定其加速度的公式为△s=aT2 ,即从任一时刻开始,在连续相等的各时间间隔T内的位移△s都相等.判断初速度为零的匀变速直线运动时,方法一；用S1：S2：S3……=1：3：5……判断（可作为充分必要条件）.方法二：同时满足△s=aT2 （仅作为必要条件）和△s/s1=2/1.③利用图象处理问题时,要注意其点、线、斜率、面积等的物理意义.

5.曲线运动的规律：利用运动的合成和分解方法.平抛运动可视为水平匀速直线运动竖直方向的自由落体的合运动.

匀速圆周运动虽向心加速度的大小不变,但方向时刻在变且恒指向圆心,所以是一种变加速运动.其向心力F=mv2/R或F=mω2R,它与速度方向垂直.故只能改变物体的速度方向.向心力不是什么特殊的力,任何一种力或几种力的合力都可提供为向心力.

行星运动的规律由开普勒三定律揭示,三定律分别指明了行星运动的轨道、行星沿轨道运动时速率的变化以及周期与轨道半径的关系（R3／T2=k）.万有引力定律揭示了行星运动的本质原因,可应用来发现天体并计算天体的质量和密度.

6．振动和波动的规律：当物体受到指向平衡位置的回复力作用且阻力足够小时,物体将作机械振动.振动可分自由振动和受迫振动.当策动力的频率跟物体的固有频率相等时,将发生共振,振幅达.简指振动是一种变加速运动．其特点是所受外力的合力符合F=-kx,加速度符合a=-kx/m.这两个特点可作为判别一个物体是否作简谐振动的依据.简诺振动的图象是正弦（或余弦）曲线,它表示振动物体的位移随时间而变化的情况.典型的间谐振动有单摆和弹簧振子等.作简谐振动的系统的能量是守恒的,振幅越大,能量越大.

机械振动在煤质中的传播过程形成机械波.其特点是只传播振动的能量而媒质本身并不迁移．波动遵循叠加原理,能发生干涉和衍射现象.波动的任一质点的振动周期（或频率）和波源的振动周期（或频率）一致．波动有横波和纵波之分.波动图象也是正弦6或余弦）曲线,它表示某一时刻各个质点的位移.在判别质点振动方向时要注意波动方向.

7．动能定理

动能定理揭示了外力对物体所做的总功与物体动能变化间的关系.要注意：①动能定理的研究对象是质点（或单个物体）.②由动能定理可知：动力做正功使物体的动能增加Z阻力做负功,使物体的动能减少.③W指作用于物体的各个力所做功的代数和,因此要注意分辨功的正负.④Ek1和 Ek2分别为初始状态和终了状态的动能.因此,Ek2-Ek1仅由初末两个运动状态决定,不涉及运动过程中的具体细节.⑤公式W=Ek2- Ek1为标量式,但有正负.W为正（负）表示物体的动能增加（减少）.Ek2- Ek1为正（负）也表示物体的动能增加（减少）.

8．机械能守恒定律

机械能守恒定律揭示了物体在只有重力（或弹力）做功的情况下,物体总的机械能保持不变及其动能和重力势能相互转化的规律.可表示为E2=E1,要注意：①该定律所研究的对象是物体系统.所谓机械能守恒,是指系统的总机械能守恒.②机械能守恒的条件：在只有重力（或弹力）做功的情况下.③El和E2是指物体系统在任意两个运动状态时的机械能,并不涉及El和E2间互相转化的具体细节．④动能定理和机械能守恒定律有一定的关系：当只有重力做功时,应用动能定理可以得机械能守恒定律.

9．动量定理

动量定理揭示了物体所受的冲量与其动量变化间的关系.要注意：①动量定理所研究的对象是质点（或单个物体、或可视为单个物体的系统）.②动量定理具有普适性,即运动轨迹不论是直线还是曲线,作用力不论是恒力还是变力（F为变力在作用时间内的平均值）,几个力作用的时间不论是同时还是不同时,都适用.③F指物体所受的合外力.冲量Ft的方向与动量变化m?△v的方向相同.

10．动量守恒定律

动量守恒定律揭示了物体在不受外力或所受外力的合力为零时的动量变化规律.对由两个物体组成的系统,可表达为m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'要注意：①系统的封闭性.动量守恒定律所研究的对象是物体系统,所谓动量守恒是指系统的总动量守恒.②动量守恒的限制性.守恒的条件是F＝0.这包含几种情况：一是系统根本不受到外力；二是系统所受的合外力为零；三是系统所受的外力远比内力小,且作用时打很短；四是系统在某个方向上所受的合外力为零、③速度的相对性.公式中的速度是相对于同一参照物而言的.④时间的同时性.系统的动量守恒是指在同一段时间里物体相互作用前后而言的.⑤动量的矢量性．如果系统内物体作用前后的动量在同一直线上.则可选定正方向后用正、负号表示,将矢量运算化简为代数运算M6）N律具有普适性.

11．碰撞规律

弹性碰撞同时满足动量守恒和动能守恒,无能量损失.完全非弹性碰撞只满足动量守恒,动能损失.

6．功和能的关系

功是能的转化的量度.做功的过程总是伴随着能量的改变,能量的改变需通过做功来实现.功是描述物理过程的物理量,能量是描述物理状态的物理量.如果只有重力或弹力做功坝u机械能守恒.如果除重力和弹力做功外,还有其他力做功,则机械能和其他形式的能之间发生转化,但总的能量保持不变,这就是能量的转化和守恒定律.机械能守恒定律是能量守恒定律的一种特殊情况.

物理机械能守恒定律知识点

发电机与电动机工作中的能量守恒定律

物理机械能守恒定律知识点1

1、内容：在只有重力(和弹簧的弹力)做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变.

2、机械能守恒的条件

(1)做功角度：对某一物体，若只有重力(或弹簧弹力)做功，其他力不做功(或其他力做功的代数和为零)，则该物体机械能守恒.

(2)能转化角度：对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统和外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变为其他形式的能，则系统机械能守恒.

3、表达形式：EK1+Epl=Ek2+EP2

(1)我们解题时往往选择的是与题目所述条件或所求结果相关的某两个状态或某几个状态建立方程式.此表达式中EP是相对的.建立方程时必须选择合适的零势能参考面.且每一状态的EP都应是对同一参考面而言的.

(2)其他表达方式，EP=一EK，系统重力势能的增量等于系统动能的减少量.

(3)Ea=一Eb，将系统分为a、b两部分，a部分机械能的增量等于另一部分b的机械能的减少量

高中是人生中的关键阶段，大家一定要好好把握高中，编辑老师为大家整理的高一必修2物理机械能守恒定律知识点，希望大家喜欢。

物理机械能守恒定律知识点2

一、知识点

(一)能、势能、动能的概念

(二)功

1、功的定义、定义式及其计算

2、正功和负功的判断：力与位移夹角角度、动力学角度

(三)功率

1、功率的定义、定义式

3、功率与速度的关系式：瞬时功率、平均功率

4、功率的计算：力与速度角度、功与时间角度

(四)重力势能

1、重力做功与路径无关

2、重力势能的表达式

3、重力做功与重力势能的关系式

8.实验用推论ΔS=aT^2 ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之5、重力势能系统共有

(五)动能和动能定理

1、动能的表达式

2、动能定理的内容、表达式

(六)机械能守恒定律：内容、表达式

1、正负功的判断：夹角角度、动力学角度：力对物体产生的加速度与物体运动方向一致或相反，导致物体加速或减速，动能增大或减小(选择、判断)。

2、功的计算：重力做功、合外力做功(动能定理或功的定义角度)(填空、计算)。

3、功率的计算：力与速度角度、功与时间角度(填空、计算)。

4、机车启动模型：功率与速度、力的关系式;运动学规律(填空、计算)。

5、动能定理与受力分析：求牵引力、阻力;要求正确受力分析、运动学规律(计算)。

6、机械能守恒定律应用：机械能守恒定律表达式、设定零势能参考平面;求解动能、高度等。

如何区分能量守恒定律，动量守恒定律，机械能守恒定律，动能定理？

环节四：课堂小结

能量守恒定律：用的少，会涉及无法算的东西。比如光能，热能，等

动量守恒定律：涉及MV的

机械能守恒定律：有力的做功和动能（不一定有）mv^2/2

这是与动量的区别

动能定理：一定一边是重力势能:Ep = mgh (与零势能面的选择有关)合外力的工，一边是动能变化！！实际上把它移项常常是机械能守恒

系统受到合外力为零时，系统的机械能和总动量都守恒吗

机械能不一定守恒，总动量守恒。

系统受到合外力为零时，只能说动能不变，势能是否改变不2、额定功率、实际功率的概念能确定，

例如降落伞竖直匀速下落，动能不变，重力势能减小，机械能减小，

所2,电场的能的性质:以系统的机械能不一定守桓。

能量守恒定律是什么 有哪些应用

安培力 : 磁场对电流的作用力.

能量既不会凭空产生也不会凭空消失，它只会从一个物体转移到另一个物体，或者从一种形式转化为另一种形式，而在转化或转移的过程中，能量总量保持不变。

能量守恒定律

能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。一般表述为：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到其它物体，而能量的总量保持不变。也可以表述为：一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、内能（热能）及除机械能和内能以外的任何形式能量的总和。如果一个系统处于孤立环境，即不可能有能量或质量传入或传出系统。对于此情形，能量守恒定律表述为：“孤立系统的总能量保持不变。”

能量守恒定律发现于19世纪40年代，它是在5个、由各种不同职业的10余位科学家从不同侧面各自发现的。其中迈尔、焦耳、亥姆霍兹是主要贡献者。是自然科学中最基本的定律之一，它科学地阐明了运动不灭的观点。

能量守恒定律在生3)万有引力活中的应用

发电机与电动机，从能量转换上说是两个相反的概念。发电机是将机械能或其它形式的能转化成电能，最常用的是利用热能、水能等推动发电机转子来发电，经输电、配电网络送往各种用电场合，而电动机又名马达，是将电能或其他形式的能量转化为机械能，用来驱动其他装置的电气设备。

为什么机械能守恒定律关注的是能量守恒，动量守恒

W总=F合Scosa

机械能守恒定律和动量守恒定律是两个不同的物理定律，它们描述了在物理系统中的不同方面的守恒。

四、说教学重、难点

机械能守恒定律：

机械能守恒定律是一个描述能量守恒的定律。它适用于封闭系统，其中只有重力、弹性势能和动能等机械能会发生转化。

机械能守恒定律表明，在没有外部非保守力（如摩擦力或空气阻力）的情况下，系统的总机械能保持不变。

这个定律通常用于描述物体在重力场中的运动，例如抛体运动或摆动。

动量守恒定律描述了物体的动量在封闭系统内的守恒。动量是质量乘以速度的乘积，是描述物体运动状态的重要物理量。

根据动量守恒定律，如果在一个封闭系统内没有外部净力作用，系统的总动量将保持不变。

这个定律通常用于描述碰撞和爆炸等过程，其中物体的速度和质量的变化导致动量的守恒。

因此，机械能守恒定律关注的是能量守恒，而动量守恒定律关注的是动量守恒。这两个定律在不同的物理情境中有不同的应用，但都是基本的守恒定律，用于描述自然界中的物理现象。

动能定理与机械能守衡怎么区分

一、说教材

机械能是动能与部分势能的总和，这里的势能分为重力势能和弹性势能。决定动能的是质量与速度；决定重力势能的是高度和质量；决定弹性势能的是劲度系数与形变量。动能与势能可相互转化。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。

4、重力势能的.相对性：零势能参考平面

物体由运动而具有的能，叫做动能. 决定动能大小的因素是物体的质量和速度 风吹着帆船航行，空气对帆船做了功；急流的河水把石头冲走，水对石头做了功；运动着的钢球打在木块上，把木块推走，钢球对木块做了功．流动的空气和水，运动的钢球，它们能够做功，它们都具有能量。空气、水、钢球是由于运动而能够做功的，它们具有的能量叫做动能。一切运动的物体都具有动能。 动能的大小跟哪些因素有关呢？ 实验 让钢球从斜面上滚下，打到一个小木块上， 推动木块做功．让同一个钢球从不同高度滚下，看哪次木块被推得远．换 用质量不同的钢球，让它们从同一高度滚下，看哪个钢球把木块推得远． 同一个钢球，原来的位置越高，滚到斜面下端时速度越大，把木块推 得越远．在滚下速度相同时，钢球的质量越大，把木块推得越远． 实验结果表明，钢球的质量越大，它运动的速度越大，把木块推得越 远，对木块做的功越多，表示钢球的动能越大．因此，运动物体的速度越 大，质量越大，动能就越大． 实验方法：（1）控制变量法（2）转换法 结论：当物体质量相同时，物体运动速度越大，动能越大。 动物体运动速度相同时，物体质量越大，动能越大。 动能计算公式E=1/2mv^2

[编辑本段]势能

人们在打桩时，先把重锤高高举起，重锤落下就能把木桩打入地里。重锤是由于被举高而能够做功的，举高的物体具有的能量叫重力势能。物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大。被举高的重锤具有重力势能。重锤的质量越大，被举得越高，下落时做的功越多，表示重锤的重力势能越大。（不是所有的举高都是人为的，而是相对水平面上升的高度为被举高的高度） 射箭运动员把弓拉弯，放手后被拉弯的弓能把箭射出去．被压缩的弹簧在放松后能把压在上面的砝码举起．弓和弹簧都是由于发生弹性形变而能够做功的，发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能．物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大． 机械能、动能和势能统称为机械能．一个物体可以既有动能，又有势能，例如，飞行中的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它在高处而具有重力势能，把这两种能量加在一起，就得到它的总机械能．机械能是最常见的一种形式的能量． 前面说过，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大，因此，能量的大小可以用做功的多少来衡量．动能、势能或机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳．例如我们说在空中飞行的一个球的重力势能是5 焦，动能是4 焦，球的机械能则为9 焦． 物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变．如果外力撤消，物体能恢复原状，这种形变叫做弹性形变． 机械能守恒首先由伽利略提出，他做出斜面实验，在斜面左端下滑的物体如果不受阻力作用它会运动到另一端的同样高度。

[编辑本段]机械能的本质

下面笔者从能的转化和功能关系角度来分析和理解机械能守恒的本质：

从能量转化角度看

从能量转化角度看，只要在某一物理过程中。系统的机械能总量始终保持不变，而且系统内或系统与外界之间没有机械能转化为其他形式的能，也没有其他形式的能转化为系统的机械能，那么系统的机械能就是守恒的，与系统内是否一定发生动能和势能的相互转化无关。如在光滑的水平面上做匀速直线运动的物体。其机械能守恒；如果系统内或系统与外界之间有其他形式的能与机械能的转化。即使系统机械能总量保持不变，其机械能也是不守恒的，如一炸弹在爆炸时，设外力不做功，但系统内的化学能（非保守力）对系统做功了，虽然机械能总量保持不变，但系统内有其他形式的能（内能或电能）转化为系统的机械能，系统又克服外界做功将机械能转化成其他形式的能。

从功能关系看

从功能关系看，机械能守恒的条件是“系统外力不做功，系统内非保守力不做功”。这一条件与系统内保守力（重力或弹簧的弹力）是否做功无关，因为重力或弹簧弹力是否做功只是决定系统内是否发生动能和势能的相互转化，做功与否都不会改变系统机械能总量。 由此可知，如果质点组（系统）内各物体所受的所有力（包括重力和弹力）都不做功，则各物体的动能和势能均保持不变，动能和势能也不发生相互转化，此时质点组（或系统）的机械能也是守恒的。这是机械能守恒的特例。如在水平面上光滑的圆形轨道上做匀速圆周运动的物体，虽然轨道对物体提供水平方向始终指向圆心的向心力作用，但对物体始终不做功，其机械能总量保持不变，故系统的机械能也是守恒的。 机械能守恒定律的表述为：在只有重力做功的情形下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能总量保持不变。这是机械能守恒定律的最常见情形（即在重力势能和动能的相互转化中，只有重力做功的情况。实际上，在重力势能和弹性势能与动能的相互转化中，只有重力和弹簧的弹力做功时，物体的动能和系统的势能之和保持不变，系统的机械能守恒），也是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况。 机械能守恒定律可以认为是力学方面的能量转化和守恒定律。它的条件是系统只有重力、弹力做功。在这样的系统中，尽管动能和势能在相互转化，但总的机械能恒定。这里谈机械能守恒定律的应用。 首先，机械能守恒是对系统而言的，而不是对单个物体。如：地球和物体、物体和弹簧等。对于系统机械能守恒，要适当选取参照系，因为一个力学系统的机械能是否守恒与参照系的选取是有关的。

初中物理机械能是不是力学

串联:R=R1+R2+R3 +……+Rn

是力学。机械能是动能和部分势能之和。部分势能指重力势能和弹性势能。在物理学中有一条重要的物理定律。那就是机械能守恒定律。它的主要内容是说在没有外力做功的情况下，物体的机械能守恒。意思就是说在没有外力做功下，物体的动能和势能是相互转化的。动能减少多少，势能就增加多少。当然此时需要确保是没有外力做功的条件下。注意做功二字，如果物体受外力，但外力不做功，则机械能依然守恒。这里的外力指什么摩擦力啦等4.卫星绕行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2等。重力不是外力，一定要分清楚。机械能守恒定律在以后的航空航天物理的学习中有很多的应用，因此一定要学好

系统的机械能守恒 为什么有时候要考虑地球

3.中间时刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=当F减小=f时 v此时有值Vo+at

应用机械能守恒定律的三种类型机械能守恒定律的内容是：只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。在具体应用机械能守恒定律时主要有以下三个类型：一.单个物体与地球组成的系统研究单个物体与地球组成的系统机械能是否守恒，首先应对物体进行受力分析，分析各力的做功情况，若只有重力做功，其他力不做功或做功的代数和为零，则此系统机械能守恒。例1.在距离地面20m高处以15m/s的初速度抛出一小球，不计空气阻力，取g=10m/s2，求小球落地的速度大小。解析：由于小球抛出的方向未知，无法直接用抛体运动的知识来解答。小球下落过程中，只有重力对小球做功，满足机械能守恒条件，可以用机械能守恒定律求解。取地面为零势能参考平面，根据因此落地时小球的速度大小为：例2.质量相等的两个小球A、B分别用悬线挂在等高的两点，A球的悬线比B球的悬线长，如图1所示。把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经点时（以悬点为零势能点），A球动能与B球动能相比如何，两者机械能相比如何？图1解析：A球、B球在向下运动时，虽然受重力和绳子拉力，但拉力不做功，只有重力做功，因而机械能守恒。由于初始状态时两者机械能相等，因此到达点时，两球机械能仍相等。但A球在点时重力势能较小，所以A球的动能大。二.物体、弹簧与地球组成的系统物体、弹簧与地球组成的系统中，若只有物体的重力和弹簧的弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为零，弹簧的弹性势能与物体机械能之间发生转化，则系统的机械能守恒。例3.如图2所示，轻弹簧一端与墙相连，质量为4kg的木块沿光滑的水平面以5m/s的速度运动并压缩弹簧k，求弹簧在被压缩过程中的弹性势能及木块速度减为3m/s时弹簧的弹性势能。图2解析：当木块的速度减为零时，弹簧的压缩量，弹性势能，设弹簧的弹性势能为，木块和弹簧组成的系统（包括地球）机械能守恒则有当木块速度为时，弹簧的弹性势能为，则有所以三.两个或多个物体与地球组成的系统在此类问题中，用做功的方式不好判断系统的机械能是否守恒，但系统内的物体在相互作用的过程中，只有动能和势能之间的相互转化，无其他能量参与，则系统的机械能守恒。例4.如图3所示，A和B两个小球固定在一根轻杆的两端，此杆可绕穿过其中心的水平轴O无摩擦转动。现使轻杆从水平状态无初速度释放，发现杆绕O沿顺时针方向转动，则杆从释放起转动90°的过程中：图3A.B球的重力势能减少，动能增加；B.A球的重力势能增加，动能减少；C.A球的重力势能和动能都增加了；D.A球和B球及地球组成的系统机械能守恒。解析：A、B球及地球组成的系统，由于不计摩擦，在运动过程中只有动能和重力势能之间相互转化，无其他能量参与，系统总机械能守恒。杆从释放起转动90°的过程中，A球的动能增加，重力势能增加，即A球的机械能增加，因此B球的机械能减少，减少量等于A球机械能的增加量。B球的重力势能减少，动能增加，所以为A、C、D。