机械能及其守恒定律公式总结机械能守恒定律思维导图

心不动则不痛

2023-01-12

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机械能及其守恒定律公式总结

机械能守恒定律

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思维导图大纲

一、机械能及其守恒定律公式总结

1、功的计算：

力和位移同(反)方向：W=Fl，功的单位：焦尔(J)

2、功率：

3、重力的功：

重力做功：为重力和竖直方向位移乘积W=mglcosα=mgh

重力势能：为重力和高度的乘积. Ep=mgh

位置高低与重力势能的变化: W=mglcosθ=mgh=mg(h2-h1)

4、动能定理：

物理意义：力在一个过程中对物体做功，等于物体在这个过程中动能的变化。注意： a、如果物体受多个力的作用，则W为合力做功。

b、适用于变力做功、曲线运动等，广泛应用于实际问题。 =EK2-EK1

5、机械能守恒定律：只有重力或弹力做功的系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

EP1+EK1=EK2+EP2

6、能量守恒定律：

能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其它形式，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，能量的总量保持不变。

二、机械能守恒定律

在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，但机械能保持不变。

其数学表达式可以有以下两种形式：

过程式：

1.WG+WFn=?Ek

2.E减=E增 (Ek减=Ep增、Ep减=Ek增)

状态式：

1.Ek1+Ep1=Ek2+Ep2(某时刻，某位置)

2.1/2mv12+mgh1=1/2mv22+mgh2[这种形式必须先确定重力势能的参考平面]

守恒原理

当物体在运动过程中，如果A外=0，A非内保=0，那么有△E机=E末-E初=0 或 Ek0+Ep0=Ek1+Ep1

这就是说，如果一个系统内只有保守力作功，而其他内力和外力都不作功，则运动过程中系统内质点间动能和势能可以相互转换，但他们的总和(即总机械能)保持不变，这就是质点系的机械能守恒定律。

物体的动能和势能统称为机械能。

E机=Ep+Ek 或E=Ek+Ep+E弹

一个物体能做功就说这个物体具有能。

机械能守恒条件

机械能守恒条件是：只有系统内的弹力或重力所做的功。[即忽略摩擦力造成的能量损失,所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型],而且是系统内机械能守恒。一般做题的时候好多是机械能不守恒的，但是可以用能量守恒，比如说把丢失的能量给补回来，

从功能关系式中的 WF外=△E机可知：更广义的机械能守恒条件应是系统外的力所做的功为零。

当系统不受外力或所受外力做功之和为零,这个系统的总动量保持不变,叫动量守恒定律。

当只有动能和势能(包括重力势能和弹性势能)相互转换时，机械能才守恒。

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