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1、5 5 机械能机械能 = = 动能动能 + + 势能势能 一一 基本知识：（基本知识：（1 1）. .能态能态 1 1 动能动能物体由于运动而具有的能量。物体由于运动而具有的能量。 大小：大小：E EK K = mV = mV2 2/2/22 2 重力势能重力势能物体由于被举高而具有的能。物体由于被举高而具有的能。 大小：大小：E EP P = mgh = mgh3 3 弹性势能弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能。物体由于发生弹性形变而具有的能。4 4 因因摩擦而产生的热能摩擦而产生的热能 Q = f SQ = f S相相（S S相代表物体的相对位移）相代表物体的相对位移）2.2.功与对应
2、能量的变化关系功与对应能量的变化关系合外力的功合外力的功( (所有外力的功所有外力的功) ) 动能变化动能变化 重力做的功重力做的功 变化变化 弹簧弹力做的功弹簧弹力做的功 变化变化外力外力( (除重力、弹力除重力、弹力) )做的功做的功 变化变化一对滑动摩擦力做的总功一对滑动摩擦力做的总功 变化变化 电场力做的功电场力做的功 变化变化 分子力做的功分子力做的功 变化变化 重力势能重力势能弹性势能弹性势能机械能机械能内能内能电势能电势能分子势能分子势能二二 基本方法：基本方法： 能量转化守恒定律能量转化守恒定律表达式表达式1 守恒式：E Ek k初初 + E+ Ep p初初= E= Ek k末
3、末 + E+ Ep p末末 + Q+ Q2 转化式：EE减减 = E= E增增技能与技巧技能与技巧:1 守恒式中的E EP P = mgh = mgh是相对量,必须规定零势面. 2 转化式中的EEP P = mgh = mgh是绝对量,不须规定零势面.内容内容:能量既不会消灭,也 .它只会从一 种形式 为其他形式,或者从一个物体转移 到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量 的总量 . 三、三、 用用能量守恒定律能量守恒定律解题的步骤解题的步骤（1）确定研究的对象和过程，分析在研究的过程中有多少 种不同形式的能（包括动能、势能、内能、电能等）发生变化。（2）找出减少的能并求总的减少量E减，找
4、出增加的能 并求总的增加量E增（3）由能量守恒列式，E减=E增。（4）代入已知条件求解。四四 对单体应用范例：对单体应用范例： 1 1 如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物体从高为的物体从高为h h的斜面顶端的斜面顶端A A处由静止滑处由静止滑下到斜面底端下到斜面底端B B，再再沿水平面运动到沿水平面运动到C C点停止点停止。欲使此物体从欲使此物体从C C沿原路返回到沿原路返回到A A，则在，则在C C点至少应给物体的点至少应给物体的初初速速度度V V0 0大小为多少大小为多少?(?(不计物体不计物体在在B B处的能量损失处的能量损失) )由CA根据能量转化守恒定律得 mv02/2 =
5、mgh + QAB + QBC所以 V0 = 2gh解:由AC根据能量转化守恒定律 E减 = E增得 mgh = QAB + QBC2.2.物体在高为物体在高为 h h、倾角为、倾角为3030的粗糙斜面上自静止开始滑下的粗糙斜面上自静止开始滑下, , 它滑到底端的速度是物体由它滑到底端的速度是物体由h h高处自由落下速度的高处自由落下速度的0.80.8倍倍, , 求求物体物体与与斜面间的动摩擦因数斜面间的动摩擦因数= _.(= _.(保留保留2 2位位有效有效数数字字) )hm300而由例1得 V = 0.8 Q = mgcos300h/sin300 代入上式得 = 0.20gh2解:物体下滑
6、过程中根据能量转化守恒定律 E减 = E增得 mgh = mV2/2 + Q3 3 一物体，以一物体，以6m/s6m/s的初速度沿某一斜面底端上滑后的初速度沿某一斜面底端上滑后又折回，折回到斜面底端时的速度大小为又折回，折回到斜面底端时的速度大小为4m/s4m/s。试。试求物体沿斜面上滑的最大高度。（求物体沿斜面上滑的最大高度。（g g取取10m/s10m/s2 2）AmV0BC解:由AB根据能量转化守恒定律 E减 = E增得 mv02/2 = mgh + Q由BC根据能量转化守恒定律得 mgh = mv2/2 + Q联立得 h = 2.6m 五五 对物体系应用范例：对物体系应用范例： 1 1
7、 如图所示，两小球如图所示，两小球m mA Am mB B通过绳绕过固定的半径为通过绳绕过固定的半径为R R的光的光滑圆柱，现将滑圆柱，现将A A球由静止释放，若球由静止释放，若A A球能到达圆柱体的最高球能到达圆柱体的最高点点，求此，求此时的速度大小。时的速度大小。解:B球下落得高度为R+2R/4，A球上升得高度为2R由AB根据能量转化守恒定律 E减 = E增得 mBg（R+2R/4）=mAg2R+（mA+mB）V2/2则V可解得。 3 在倾角为在倾角为的斜面体上由质量分别为的斜面体上由质量分别为M,mM,m两物体和一定滑两物体和一定滑轮构成如图所示系统，若轮构成如图所示系统，若物体与物体与
8、斜面斜面间的间的动摩擦因数为动摩擦因数为，求释放后求释放后m m加速下落加速下落H H时的落时的落地地速度速度a aa a解:设m下落h时的速度为V 根据能量转化守恒定律 E减 = E增得 mgh = Mghsin +（m+M）V2/2+ Q而 Q = Mgcosh两式联立既可求V=总结：总结：1.1.能量转化守恒定律是宇宙间普遍适用的，是无条件能量转化守恒定律是宇宙间普遍适用的，是无条件成立的。成立的。2.2.能量转化守恒定律包含机械能守恒定律，机械能守能量转化守恒定律包含机械能守恒定律，机械能守恒定律只是能量转化守恒定律的一个特例。恒定律只是能量转化守恒定律的一个特例。3.3.因摩擦而产生的热能因摩擦而产生的热能一定属于一定属于E增增(Q = f S相相)4.4.若物体间存在能量交换，则只能建立对系统的守恒若物体间存在能量交换，则只能建立对系统的守恒式或转化式。式或转化式。