初中物理功之机械能守恒定律

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机械能守恒定律详解

机械能守恒定律详解机械能守恒定律是物理学中的基本定律之一，它描述了一个封闭系统中机械能的守恒性质。

在本文中，我们将详细解释机械能守恒定律的概念、含义和适用条件，帮助读者更好地理解和应用这一定律。

一、机械能的概念机械能是指物体在力的作用下所具有的能力，它包括了物体的动能和势能两个方面。

具体而言，动能是物体由于运动而具有的能力，它与物体的质量和速度有关；势能是物体由于位置而具有的能力，它与物体的质量、重力加速度以及位置的高度有关。

二、机械能守恒定律的表述机械能守恒定律的表述可以用如下方式表示：在一个封闭系统中，当没有外力做功或外力做功等于零时，系统的总机械能保持不变。

三、机械能守恒定律的含义机械能守恒定律的核心意义在于系统总机械能的守恒性质。

当一个封闭系统中没有外力做功或外力做功等于零时，系统的总机械能保持恒定。

这意味着系统内部动能和势能之间可以相互转化，但总的机械能值始终保持不变。

四、机械能守恒定律的适用条件机械能守恒定律适用于满足以下条件的物理系统：1. 封闭系统：机械能守恒定律只适用于封闭系统，即系统与外界没有能量交换。

2. 无外力做功或外力做功为零：当外力对系统没有做功或做功等于零时，机械能守恒定律成立。

3. 弹性碰撞、无耗散：机械能守恒定律常用于弹性碰撞情况，因为在弹性碰撞中没有能量的损失和转化。

五、机械能守恒定律的应用举例1. 自由落体运动：当物体自由下落时，只受到重力作用，重力做负功，而势能的减少等于动能的增加，也即机械能守恒。

2. 弹簧振子：弹簧振子是一个典型的机械能守恒的例子，当弹簧振子在运动过程中，弹性势能和动能之间不断进行相互转化，但总的机械能保持不变。

六、机械能守恒定律的应用意义机械能守恒定律在物理学中有着重要的应用意义。

首先，它帮助我们深入理解和解释了物体的运动规律，以及能量在物理系统中的转化和守恒。

其次，机械能守恒定律在解决实际问题时具有指导性的作用，例如在动力学、机械工程和天体物理等领域都离不开对机械能守恒定律的应用。

物理教案：初中《机械能守恒定律》的实验观察与分析

物理教案：初中《机械能守恒定律》的实验观察与分析实验目的与背景初中物理教学中，机械能守恒定律是重要的内容之一。

通过实验观察与分析，可以帮助学生深入理解机械能守恒定律。

本文以初中《机械能守恒定律》为主题，探讨了该实验的目的、背景、原理、步骤和结果分析。

一、实验目的通过本次实验，旨在让学生掌握以下几个方面的知识和能力：1. 理解机械能守恒定律的基本含义；2. 运用实验方法观察并验证机械能守恒定律；3. 学习利用数据进行结果分析，并对实验现象作出合理解释。

二、实验背景机械能守恒定律是指，在没有外力做功或存在不可逆过程时，系统总机械能保持不变。

该定律常被应用于解决涉及动力学问题和机械问题。

而这个实验将通过利用简单物体在竖直平面内运动来验证机械能守恒定律。

三、实验原理本次实验使用如下器材：一个光滑水平桌面、一个光滑的劈木、一段细绳、两个滑轮、一个激光门传感器和计算机。

实验原理如下：将光滑的劈木放置在桌面上，通过滑轮将一段细绳系在劈木上。

让劈木沿着竖直平面内靠墙斜面下滑，穿过一个固定位置的传感器，实时记录下时间数据。

将宽度较窄的一端放在高处，这样劈木就会因重力作用而向下运动，并且逐渐加速。

当劈木通过传感器时，激光门传感器会停止计时，并可以得到运动的总时间t。

四、实验步骤1. 在桌面上放置光滑的劈木，并使用两个滑轮将一根细绳系在其上方；2. 将保持位置固定的激光门传感器安装在竖直平面内，确保其能够准确测量通过有效范围内物体的时间；3. 将较窄一端放在高处，使得劈木开始向下运动；4. 记录劈木通过激光门传感器所需要的总时间t。

五、结果分析通过本次实验观察数据和进行分析后，我们可以得出以下几点结论：1. 劈木在向下运动过程中，总机械能保持不变。

即初始机械能等于最终机械能；2. 在实验过程中，如果我们忽略了摩擦力和空气阻力对劈木的影响，结果会更加接近理想情况；3. 由于实际条件的存在，我们观察到的劈木所经历的运动轨迹并非完全垂直。

机械能守恒定律ppt课件

−
1
2
2
由功能关系：弹 = − = −∆
联立得： − =
移向得： +
1
12
2
1
22
2
−
1
12
2
= 2 +
1
22
2
v1=0 v1=6m/s
压缩的弹簧
v2=0 v2=6m/s
弹簧恢复原来形状
结论：在只有弹簧弹力做功的小球和弹簧系统内，动能和弹性
注意:选用此式解题时,需选取零势能面。
(2) ΔEk增=ΔEp减（或 ΔEp增=ΔEk减）
(3) ΔEA增=ΔEB减（或ΔEB增=Δ物体只受重力或系统内弹力作用；
（2）物体除受重力或系统内弹力外,还受其他力,但其他力不做功；
（3）物体还受其他力,其他力做功，但其他力做功的代数和为0.
对小球，在下降过程中：
由动能定理：
− =

−
1
2
2
移向得：
ℎ1 +
1
12
2
= ℎ +
√

结论：
在只有重力做功时，动能和重力势能相互转化，而总的机械能
保持不变。
二、机械能守恒定律
情境二：只有弹簧弹力做功
对小球，在运动过程中：
由动能定理：弹 =
势能相互转化，而系统的总机械能保持不变。
二、机械能守恒定律
情境三：还有其他力做功
对小球，在下降过程中：
由动能定理：
ℎ1 − ℎ2 + 阻 =
1
22
2
1
− 12
2

机械能守恒定律的公式

机械能守恒定律的公式在物理学中，机械能是动能和势能的总和，可以用以下公式表示：机械能（Em）=动能（K）+势能（U）其中，动能（K）定义为一个物体由于运动而具有的能量。

动能与物体的质量（m）和速度（v）的平方成正比：动能（K)=1/2*m*v^2势能（U）定义为一个物体由于其位置而具有的能量。

势能的大小取决于物体的位置以及一些宏观物理量。

常见的势能形式包括重力势能和弹性势能等。

重力势能：当一个物体处于高处时，由于其重力而具有的势能。

重力势能与物体的质量（m）、重力加速度（g）和物体的高度（h）成正比：重力势能（Ug）=m*g*h弹性势能：当一个物体被压缩或拉伸时，由于其弹性而具有的势能。

弹性势能与弹性系数（k）和物体的位移（x）的平方成正比：弹性势能（Us）=1/2*k*x^2当一个系统不受外力做功时，机械能保持不变。

表示为：机械能初（Ei）=机械能末（Ef）机械能初指的是系统在一些时间点的初值，机械能末指的是系统在另一个时间点的末值。

根据机械能的定义和势能及动能的计算公式，可以将机械能守恒定律的公式推导为：1/2*m*v^2+m*g*h+1/2*k*x^2=常数这个常数的值取决于系统在不同时间点的机械能的初始值和末值。

但是，当一个系统处于自由落体或弹性碰撞等情况下，机械能守恒定律的公式可以更简化为：m*g*h初+1/2*m*v初^2=m*g*h末+1/2*m*v末^2其中，h初是系统在一些时间点的高度，v初是系统在该时间点的速度；h末是系统在另一个时间点的高度，v末是系统在该时间点的速度。

总结起来，机械能守恒定律的公式是用来描述一个系统在无外力做功的情况下，机械能保持不变的物理定律。

该公式由动能和势能的计算公式组成，可以通过这些公式计算出系统在不同时间点的机械能的初值和末值，进而验证机械能守恒定律。

在一些特殊情况下，该公式也可以进一步简化。

机械能守恒定律知识点总结

机械能守恒定律知识点总结一、机械能守恒定律的定义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，这就是机械能守恒定律。

二、机械能守恒的条件机械能守恒的条件是“只有重力或弹力做功”。

这包含以下三种情况：1、只受重力作用，比如自由落体运动。

2、受其他力，但其他力不做功。

3、除重力和弹力外，其他力做功的代数和为零。

需要注意的是，“只有重力或弹力做功”并不等同于“只受重力或弹力作用”。

比如，物体在光滑斜面上下滑时，受到重力、支持力和摩擦力，但支持力不做功，摩擦力做功为零，只有重力做功，机械能守恒。

三、机械能的组成机械能包括动能、重力势能和弹性势能。

1、动能：物体由于运动而具有的能，表达式为$E_{k}＝＼frac{1}｛2}mv^2$，其中$m$是物体的质量，＄v$是物体的速度。

动能与物体的质量和速度的平方成正比。

2、重力势能：物体由于被举高而具有的能，表达式为$E_{p}＝mgh$，其中$m$是物体的质量，＄g$是重力加速度，＄h$是物体相对参考平面的高度。

重力势能与物体的质量、重力加速度以及相对高度有关。

3、弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，其大小与形变程度和劲度系数有关。

四、机械能守恒定律的表达式1、守恒观点：初态机械能等于末态机械能，即$E_{k1}＋E_{p1}＝E_{k2}＋E_{p2}＄。

2、转化观点：动能的增加量等于势能的减少量，即$＼Delta E_{k}＝＼Delta E_{p}＄。

3、转移观点：系统内 A 部分机械能的增加量等于 B 部分机械能的减少量。

五、机械能守恒定律的应用步骤1、确定研究对象和研究过程。

2、分析研究对象在研究过程中的受力情况，判断机械能是否守恒。

3、选取合适的零势能面，确定初、末状态的机械能。

4、列方程求解。

六、常见的机械能守恒模型1、自由落体运动：物体只在重力作用下从静止开始下落，机械能守恒。

2、平抛运动：物体在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，只有重力做功，机械能守恒。

机械能守恒定律基本知识点总结

机械能守恒定律基本知识点总结————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：23 / 7一、功1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。

功是能量转化的量度。

2条件：. 力和力的方向上位移的乘积3公式：W=F S cos θ4功是标量，但它有正功、负功。

某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。

5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。

6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。

7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。

即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法：方法1：先求出合外力，再利用W =Fl cos α求出合外力的功。

方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。

例1. （09年上海卷）46.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。

下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。

在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg 的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。

当此电动车达到最大速度时，牵引力为 N,当车速为2s/m 时，其加速度为 m/s 2(g=10m m/s 2)规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率 200W 整车质量40Kg 额定电压 48V 最大载重 120 Kg 额定电流 4.5A例2. （09年广东理科基础）9．物体在合外力作用下做直线运动的v 一t 图象如图所示。

下列表述正确的是A ．在0—1s 内，合外力做正功B ．在0—2s 内，合外力总是做负功C ．在1—2s 内，合外力不做功D ．在0—3s 内，合外力总是做正功二、功率1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。

《科学验证：机械能守恒定律》知识清单

《科学验证：机械能守恒定律》知识清单机械能守恒定律是物理学中一个非常重要的定律，它描述了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。

接下来，让我们深入了解一下机械能守恒定律的相关知识。

一、机械能守恒定律的表述机械能守恒定律可以表述为：在一个只有重力或弹力做功的系统内，动能与势能相互转化，但机械能的总量保持不变。

即初态的机械能等于末态的机械能。

数学表达式为：E₁＝ E₂（E 表示机械能）或者：K₁＋ P₁＝ K₂＋ P₂（K 表示动能，P 表示势能）二、机械能守恒的条件机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。

重力做功对应重力势能与动能的转化。

例如，物体自由下落，重力做正功，重力势能减少，动能增加，但机械能总量不变。

弹力做功对应弹性势能与动能的转化。

比如，水平放置的弹簧将物体弹出，弹力做正功，弹性势能减少，动能增加，机械能守恒。

需要注意的是，如果有摩擦力或其他非保守力做功，机械能就不守恒。

因为非保守力做功会导致机械能与其他形式的能相互转化，机械能的总量会发生改变。

三、机械能守恒定律的验证实验1、自由落体实验（1）实验原理让一个重物从高处自由下落，测量下落过程中不同位置的速度和高度。

如果机械能守恒，那么重力势能的减少量应该等于动能的增加量。

（2）实验步骤①安装实验装置，将打点计时器固定在铁架台上，纸带穿过打点计时器，重物用夹子固定在纸带的一端。

②接通电源，松开夹子，让重物自由下落。

③取下纸带，选择点迹清晰的部分，每隔一定的点数选取一个计数点，并测量相邻计数点之间的距离。

④根据纸带计算各计数点的速度，然后计算重力势能的减少量和动能的增加量。

（3）数据处理及分析比较重力势能的减少量和动能的增加量，如果两者在误差允许的范围内相等，就验证了机械能守恒定律。

2、平抛运动实验（1）实验原理平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

在竖直方向上，重力做功，如果机械能守恒，那么重力势能的减少量应该等于动能的增加量。

初中物理第十一章功和机械能知识点复习

初中物理第十一章功和机械能知识点复习一、功的概念1.功的定义：当物体受力沿着其运动方向移动时，力对物体做功。

功是力和位移的乘积。

2.两个重要公式：- 功的计算公式：$W = F \cdot s \cdot \cos \theta$，其中W代表功，F代表力的大小，s代表位移的长度，$\theta$代表力和位移之间的夹角。

-功的单位：焦耳（J），1焦耳等于1牛顿乘以1米。

3.正负功：-正功：当力和物体的位移同向时，所做的功为正功。

例如：将书推进桌面或人行驶等。

-负功：当力和物体的位移反向时，所做的功为负功。

例如：将书拉离桌面或摩擦力做负功等。

二、功率的概念1.功率的定义：物体单位时间内做功的多少。

功率等于单位时间内的功除以时间。

2.两个重要公式：- 功率的计算公式：$P = \frac{W}{t}$，其中P代表功率，W代表做的功，t代表时间。

-功率的单位：瓦特（W），1瓦特等于每秒做1焦耳的功。

3.功率的物理意义：功率越大，表示单位时间内所做的功越多，工作效率越高。

三、机械能和能量守恒定律1.机械能的概念：物体的机械能等于其动能和势能之和。

物体的机械能是它在运动（动能）和位置（势能）中所具有的能量。

2.动能和势能：-动能：物体由于运动而具有的能量。

动能与物体的质量和速度有关，动能越大，速度越大，质量越大，动能越大。

-势能：物体由于位置而具有的能量。

根据物体所在的位置，势能可以分为重力势能、弹性势能和化学势能等。

3.能量守恒定律：封闭系统内的机械能总量在运动过程中保持不变。

-机械能守恒公式：$E_1=E_2$，即物体在一个过程中的初机械能等于它的末机械能。

-可以通过利用机械能守恒公式解决一些与机械能相关的问题，如小球自由落体、摆锤的运动等。

四、简单机械1.机械优势：通过利用机械的作用，使工作上的力和负载的关系发生改变，提高工作效率。

2.六种常见的简单机械：-杠杆：杠杆有三类，根据杠杆的支点位置不同，分为一类杠杆、二类杠杆和三类杠杆。

机械能守恒定律介绍

机械能守恒定律介绍机械能守恒定律是物理学中的一个重要原理，它规定了在没有外力做功的情况下，机械系统的总机械能保持不变。

本文将通过对机械能守恒定律的介绍，详细解释其原理、适用条件以及应用案例等方面，以便读者能够深入了解和应用这一定律。

一、机械能守恒定律的原理机械能守恒定律是基于能量守恒定律的一个特例，它指出在一个封闭的系统中，当只有重力做功时，系统的总机械能保持不变。

机械能是指系统的动能和势能之和，可以表示为E = K + U，其中K是系统的动能，U是系统的势能。

在没有外力做功的情况下，系统的总机械能保持不变。

这是因为重力做功时，将一部分动能转化为势能，或者将一部分势能转化为动能，但系统的总机械能保持不变。

二、机械能守恒定律的适用条件机械能守恒定律适用于满足以下条件的系统：1. 系统内部没有能量转化的损耗，如摩擦力等；2. 系统只受到重力做功，没有其他外力作用。

当系统存在摩擦等能量损耗时，机械能守恒定律不再成立，系统的总机械能会逐渐减小。

三、机械能守恒定律的应用案例机械能守恒定律在物理学中有着广泛的应用。

以下是一些常见的案例：1. 自由落体运动：当物体在重力作用下自由落体时，它的势能逐渐减小，而动能逐渐增大，但总的机械能保持不变。

2. 弹簧振子：弹簧振子是一个由势能和动能相互转化的系统，机械能守恒定律可以用来解释振动过程中能量的变化。

3. 滑雪运动：滑雪运动时，重力作用使滑雪者获得动能，而势能逐渐减小，总的机械能保持不变。

四、总结机械能守恒定律是物理学中一个重要的定律，它描述了在没有外力做功的情况下，机械系统的总机械能保持不变。

通过对机械能守恒定律的介绍，我们了解了它的原理、适用条件以及应用案例。

这一定律在物理学、工程学等领域有着广泛的应用，对于解决实际问题和问题的分析具有重要意义。

【物理干货】机械能守恒定律知识点总结，考前必背！

【物理干货】机械能守恒定律知识点总结，考前必背！一、功1、概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。

功是能量转化的量度。

2、条件：力和力的方向上位移的乘积3、公式：W=FScosθ4、功是标量，但它有正功、负功。

某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。

5、功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。

6、功仅与F、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。

7、几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。

即W总=W1+W2+…+Wn 或W总= F合Scosθ8、合外力的功的求法：方法1：先求出合外力，再利用W=Flcosα求出合外力的功。

方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。

9、判断一个力是否做功的几种方法(1)根据力和位移的方向的夹角判断，此法常用于恒力功的判断，由于恒力功W＝Flcos α，当α＝90°，即力和作用点位移方向垂直时，力做的功为零．(2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功．当力的方向和瞬时速度方向垂直时，作用点在力的方向上位移是零，力做的功为零．(3)根据质点或系统能量是否变化，彼此是否有能量的转移或转化进行判断．若有能量的变化，或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化，则必定有力做功．10、各种力做功的特点(1)重力做功的特点：只跟初末位置的高度差有关，而跟运动的路径无关．(2)弹力做功的特点：对接触面间的弹力，由于弹力的方向与运动方向垂直，弹力对物体不做功；对弹簧的弹力做的功，高中阶段没有给出相关的公式，对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等．(3)摩擦力做功的特点：摩擦力做功跟物体运动的路径有关，它可以做负功，也可以做正功，做正功时起动力作用．如用传送带把货物由低处运送到高处，摩擦力就充当动力．摩擦力的大小不变、方向变化(摩擦力的方向始终和速度方向相反)时，摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程来计算，即W＝F·L.(1)W总＝F合Lcosα，α是F合与位移L的夹角；(2)W总＝W1＋W2＋W3＋¡为各个分力功的代数和；(3)根据动能定理由物体动能变化量求解：W总＝ΔEk.11、变力做功的求解方法(1)用动能定理或功能关系求解．(2)将变力的功转化为恒力的功．①当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程的乘积，如滑动摩擦力、空气阻力做功等；②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值＝，再由W＝Lcosα计算，如弹簧弹力做功；③作出变力F随位移变化的图象，图线与横轴所夹的¡°面积¡±即为变力所做的功；④当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车牵引力做的功．二、功率1、概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。

初中物理关于机械能守恒定律的实验与应用

初中物理关于机械能守恒定律的实验与应用在初中物理的学习中，机械能守恒定律是一个重要的知识点。

它不仅在理论上具有深刻的意义，而且在实际生活和科学研究中有着广泛的应用。

接下来，让我们一起深入探讨机械能守恒定律的实验与应用。

一、机械能守恒定律的概念机械能守恒定律指的是：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。

这里的机械能包括动能和势能。

动能是物体由于运动而具有的能量，其大小与物体的质量和速度有关，公式为 Ek ＝ 1/2 mv²，其中 m 是物体的质量，v 是物体的速度。

势能又分为重力势能和弹性势能。

重力势能是物体由于被举高而具有的能量，其大小与物体的质量、高度以及重力加速度有关，公式为 Ep ＝ mgh ，其中 h 是物体相对参考平面的高度。

弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能量，其大小与形变程度有关。

二、实验探究机械能守恒定律1、实验目的通过实验验证机械能守恒定律。

2、实验原理在自由落体运动中，只有重力做功。

若选取某一点为参考点，测量物体下落过程中不同位置的速度和高度，计算出相应的动能和重力势能，若在误差允许的范围内，动能的增加量等于重力势能的减少量，即可验证机械能守恒定律。

3、实验器材打点计时器、纸带、重锤、铁架台、刻度尺、交流电源等。

4、实验步骤（1）将打点计时器固定在铁架台上，纸带穿过打点计时器，与重锤相连。

（2）接通电源，让重锤自由下落，打点计时器在纸带上打下一系列的点。

（3）选取几个清晰的点，测量出相邻两点之间的距离，计算出对应的速度和高度。

（4）比较不同位置的动能增加量和重力势能减少量。

5、数据处理与分析计算各点的速度，根据公式 Ek ＝ 1/2 mv²计算动能，根据公式 Ep ＝ mgh 计算重力势能。

比较动能的增加量和重力势能的减少量，若两者在误差允许的范围内相等，则验证了机械能守恒定律。

6、实验误差分析（1）纸带与打点计时器之间的摩擦会导致机械能的损失。

初中九年级(初三)物理第五章机械能及其守恒定律

1 mv2 2
2、重力势能：地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。
EP mgh
3、弹性势能：发生弹性形变的物体的各部分之间，
由于有弹力的相互作用而具有的势能。
Ep

1 2
kl 2
4、动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。
W总＝
1 2
mv22

1 2
mv12
5、重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少量。
1、动能和重力势能可以相互转化 2、动能和弹性势能可以相互转化
通过重力或弹簧弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式。
质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计空气阻力，取地面为参考平面，试写出物体在 A点时的机械能和B点时的机械能，并找到这两个机械能之间的数量关系。
v0 h1
4、长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离
开桌边时的速度大小为多大？
【解析】：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒，
初末
L
L
4
8
L
2
可用机械能守恒定律求解。
设整根链条质量为m，则单位
初状态的重力势能： Ep1=mg(l-lcosθ） l θ
初状态的机械能： Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ)
小球在最低点O时为末状态：
末状态的动能： Ek2=1/2mv2
A
重力势能： Ep2=0
末状态的机械能为： Ek2+Ep2=1/2mv2

机械守恒定律详解

机械守恒定律详解机械能守恒定律一、机械能守恒定律的内容1. 定义- 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。

- 这里的势能包括重力势能和弹性势能。

2. 表达式- 常见的表达式有：E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}。

- 其中E_{k1}、E_{p1}分别表示系统初状态的动能和势能，E_{k2}、E_{p2}分别表示系统末状态的动能和势能。

- 还可以表示为Δ E_{k}=-Δ E_{p}，即动能的增加量等于势能的减少量（或者动能的减少量等于势能的增加量）。

二、机械能守恒定律的条件1. 从做功角度理解- 系统内只有重力或弹力做功。

- 例如，一个物体自由下落，只受重力作用，重力做功，机械能守恒；一个弹簧振子在光滑水平面上振动，只有弹簧弹力做功，机械能守恒。

- 如果除重力和弹力外还有其他力做功，机械能就不守恒。

物体在粗糙斜面上下滑，摩擦力做功，机械能不守恒。

2. 从能量转化角度理解- 系统内没有其他形式的能量与机械能之间的转化。

- 如在没有空气阻力的情况下，单摆摆动过程中，动能和重力势能相互转化，没有其他能量的参与，机械能守恒。

但如果有空气阻力，一部分机械能会转化为内能，机械能就不守恒了。

三、机械能守恒定律的应用1. 单个物体的机械能守恒问题- 步骤- 确定研究对象，一般是单个物体。

- 分析物体的受力情况，判断是否满足机械能守恒定律的条件。

- 选取合适的参考平面（零势能面），确定物体在初、末状态的动能和势能。

- 根据机械能守恒定律E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}列方程求解。

- 例1：- 一个质量为m的小球，从离地面高度为h处由静止开始自由下落，求小球落地时的速度大小。

- 解：- 研究对象为小球。

- 小球只受重力作用，满足机械能守恒定律的条件。

- 选取地面为零势能面，初状态：E_{k1} = 0，E_{p1}=mgh；末状态：E_{k2}=(1)/(2)mv^2，E_{p2} = 0。

机械能守恒初中物理中机械能的转化与守恒

机械能守恒初中物理中机械能的转化与守恒机械能守恒：初中物理中机械能的转化与守恒机械能是物体在运动过程中所具有的能量形式。

它包括动能和势能两部分，动能指物体由于运动而具有的能量，势能指物体由于其位置而具有的能量。

在初中物理中，学习机械能的转化与守恒是理解能量守恒定律的重要一步。

一、动能的转化与守恒动能转化指的是物体由于进行不同运动形式而发生动能的转移。

当物体的速度改变时，其动能也会发生变化。

以抛体运动为例，当一个物体被抛出时，它的速度逐渐增加，动能也随之增大。

当达到最高点时，速度为零，动能也为零。

之后，物体下落，速度逐渐增加，动能也随之增大。

而动能守恒则指的是在某些特定情况下，物体的动能保持不变。

在初中物理中，我们主要学习的是斜面上的滑动摩擦问题。

考虑一个物体沿着斜面向下滑动的情况，当没有摩擦力存在时，物体的动能会转化为势能和重力势能。

当物体从斜面顶端下滑到最低点时，动能被完全转化为重力势能。

如此一来，在没有考虑能量损失的情况下，机械能（动能+势能）是守恒的。

二、机械能的转化与守恒机械能转化与守恒的典型例子是弹簧振子。

当弹簧振子在平衡位置上下振动时，其动能和势能的转化呈现周期性的变化。

当振子通过平衡位置时，它会经历最大的速度，此时动能最大，而弹簧的势能最小。

而当振子位于最大位移点时，速度最小，动能最小，而弹簧的势能最大。

在整个振动过程中，动能和势能相互转化，但它们的总和——机械能保持不变。

这就是机械能守恒。

三、能量损失与机械效率在实际的物理系统中，机械能并不总是完全守恒的。

一部分机械能会以热能的形式散失，这是由于摩擦力、空气阻力等不可避免的因素导致的。

能量损失使得机械能守恒不能完全成立。

在实践中，我们常常使用机械效率来描述机械能的损耗情况。

机械效率是指实际机械输出功与输入功的比值。

机械效率＝实际机械输出功÷输入功×100%当机械效率接近100%时，说明机械能损耗较小。

但在实际情况中，能量总是有一定的损耗，机械效率往往小于100%。

初中物理机械能与守恒定律的解析

初中物理机械能与守恒定律的解析物理学中，机械能与守恒定律是重要的概念和原理。

机械能可以理解为物体在运动或者静止过程中的能量总和，它包括了动能和势能两部分。

在物体运动的过程中，机械能可以转化，但总能量守恒，这就是机械能守恒定律。

机械能由动能和势能两部分组成。

动能是由物体的运动状态决定的，它与物体的质量和速度相关。

动能的计算公式为：动能=1/2 * 质量 * 速度的平方。

在物理学中，动能被视为一种能量的表现形式，它可以转化为其他形式的能量。

势能是与物体的位置和状态相关的能量。

常见的势能包括重力势能和弹性势能等。

重力势能是指物体在地球的重力场中由于位置高度的差异而具有的能量。

重力势能的计算公式为：重力势能=质量 * 重力加速度 * 高度。

弹性势能是指物体由于被压缩或者拉伸而具有的能量，它与物体的形变程度相关。

机械能守恒定律是指在一个封闭系统中，总机械能保持不变。

如果没有外界力做功或者摩擦等能量损失，物体的机械能始终保持恒定。

这意味着机械能可以在不同形式之间进行转化，但总能量不会减少或增加。

举个例子来解释机械能守恒定律。

想象一个小球从一定高度自由下落，当小球下落的过程中，它的动能逐渐增大，而重力势能逐渐减小。

但是，总的机械能保持不变。

当小球达到最低点时，动能最大，重力势能为零。

这时如果没有摩擦或其他能量损失，小球将能够回弹并重新上升，动能减小，而重力势能增加，最后回到初始高度时，它的动能减小至零，重力势能增大至初始值。

这个过程中，机械能的转化等于零，总机械能保持不变。

机械能守恒定律的应用非常广泛。

在工程领域中，我们可以通过对机械能守恒定律的运用来分析和解决各种物理问题。

例如，我们可以利用机械能守恒定律来计算物体的速度、高度和形变等参数。

同时，在实际生活中，我们也可以通过理解机械能守恒定律来更好地利用能源，减少能量的浪费。

总之，初中物理中的机械能与守恒定律是一个基础的概念，它可以帮助我们理解物体运动和能量转化的规律。

推导物理定律机械能守恒定律的推导过程

推导物理定律机械能守恒定律的推导过程推导物理定律：机械能守恒定律的推导过程物理定律是科学研究的基石之一，对于理解自然界的规律和现象具有重要意义。

机械能守恒定律是其中一条重要的物理定律，它描述了一个封闭力学系统中机械能的守恒。

本文将通过推导的方式，深入探讨机械能守恒定律的推导过程。

一、机械能的定义在开始推导机械能守恒定律之前，首先需要对机械能进行明确定义。

在力学中，机械能是指由它所具有的动能和势能构成的。

动能是物体由于运动而具有的能量，用符号K表示；势能是物体由于所处位置而具有的能量，用符号U表示。

二、机械能守恒定律的表述机械能守恒定律表述如下：在一个封闭力学系统中，当仅有重力做功和保守力做功时，系统的机械能守恒。

三、推导过程为了推导机械能守恒定律，我们考虑一个由重力做功和保守力做功的封闭力学系统。

设物体的质量为m，初速度为v1，最终速度为v2，初始位置高度为h1，最终位置高度为h2。

1. 根据动能的定义，物体的动能可由式子K = 0.5mv^2 表示，其中m为质量，v为速度。

初始动能Ki为0.5mv1^2，最终动能Kf为0.5mv2^2。

2. 接下来，我们考虑势能的转化。

物体的势能可由公式U = mgh表示，其中m为质量，g为地球重力加速度，h为物体相对于参考点的高度。

初始势能Ui为mgh1，最终势能Uf为mgh2。

3. 根据机械能守恒定律的表述，当仅有重力做功和保守力做功时，系统的机械能守恒。

考虑到重力做功Wg和保守力做功Wp，机械能守恒定律可表示为：Ki + Ui + Wg + Wp = Kf + Uf4. 我们知道重力做功可以表示为Wg = mgh，保守力做功可以表示为Wp = -∆U，其中∆U为势能的变化量。

将以上公式代入机械能守恒定律的表达式中，我们得到：0.5mv1^2 + mgh1 + mgh + (-∆U) = 0.5mv2^2 + mgh25. 进一步整理方程，可以得到：0.5mv1^2 + mgh1 - mgh + mgh2 = 0.5mv2^2 + mgh26. 我们发现mgh1和(-mgh)可以合并，得到：0.5mv1^2 + mgh1 - mgh + mgh2 = 0.5mv2^2 + mgh27. 进一步化简得到最终的推导结果：0.5mv1^2 + mgh1 = 0.5mv2^2 + mgh2这个结果就代表了机械能守恒定律的推导结果，即机械能在封闭力学系统中是守恒的。

初中物理机械能守恒定律讲解

初中物理机械能守恒定律讲解在初中物理的学习中，机械能守恒定律是一个重要的知识点。

它不仅能帮助我们理解许多物理现象，还为解决一些实际问题提供了有力的工具。

接下来，让我们一起深入探究这个神奇的定律。

首先，我们来明确一下什么是机械能。

机械能包括动能和势能两种形式。

动能，简单来说，就是物体由于运动而具有的能量。

比如奔跑的汽车、飞翔的鸟儿，它们都具有动能。

动能的大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越快，动能就越大。

其计算公式为：动能＝ 1/2 ×质量 ×速度²。

势能又分为重力势能和弹性势能。

重力势能是物体由于被举高而具有的能量。

像放在高处的铅球、挂在树上的苹果，都具有重力势能。

重力势能的大小与物体的质量、高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大。

其计算公式为：重力势能＝质量 ×重力加速度 ×高度。

弹性势能则是物体由于发生弹性形变而具有的能量。

例如被压缩的弹簧、拉开的弓，都具有弹性势能。

弹性势能的大小与物体的弹性形变程度有关，形变程度越大，弹性势能越大。

那么，机械能守恒定律到底是什么呢？机械能守恒定律是指：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。

为了更好地理解这个定律，我们来看几个例子。

假设一个小球从高处自由下落。

在下落的过程中，小球的高度不断降低，重力势能逐渐减小；同时，小球的速度不断增大，动能逐渐增大。

但由于只有重力做功，整个过程中小球的机械能总量是不变的。

再比如，一个被压缩的弹簧将一个物块弹出。

在弹簧恢复原状的过程中，弹簧的弹性势能逐渐减小，物块的动能逐渐增大。

因为只有弹力做功，所以系统的机械能也是守恒的。

需要注意的是，机械能守恒是有条件的。

只有在“只有重力或弹力做功”的情况下，机械能才守恒。

如果有其他力做功（比如摩擦力），机械能就不守恒了。

那么，如何运用机械能守恒定律来解决问题呢？一般来说，我们可以按照以下步骤进行。

初中物理机械能守恒定律知识点

初中物理机械能守恒定律知识点在初中物理的知识海洋里，机械能守恒定律就像一颗璀璨的明珠，闪耀着独特的光芒。

记得那是一个阳光明媚的上午，物理课的铃声像往常一样清脆地响起。

物理老师带着神秘的笑容走进教室，他今天要给我们讲解机械能守恒定律这个神奇的知识点。

老师站在讲台上，拿起一支粉笔，开始在黑板上画图。

他画了一个小球从高处自由下落的场景，小球的位置不断变化，轨迹清晰地呈现在黑板上。

“同学们，看这个小球。

”老师的声音洪亮而富有激情，“当它从高处落下时，它的重力势能在不断减少，但与此同时，它的速度在增加，动能在增大。

”我目不转睛地盯着黑板上的小球，心里充满了好奇。

老师接着说：“如果没有空气阻力等外界因素的影响，小球在下落过程中，重力势能的减少量就等于动能的增加量。

这就是机械能守恒定律。

”为了让我们更好地理解，老师又举了一个例子。

他说：“想象一下，有一个秋千。

当一个小朋友坐在秋千上，从高处荡向低处时，他的高度降低，重力势能减小，但是速度变快，动能增大。

而当秋千从低处荡回高处时，情况则相反，动能减小，重力势能增大。

整个过程中，机械能的总量是保持不变的。

”我在脑海中构想着秋千的画面，仿佛能看到小朋友在秋千上欢快地荡漾，感受到那能量的奇妙转化。

老师还带我们做了一个实验。

他在讲台上搭起了一个简易的轨道，让一个小钢球从轨道的高处滚下。

我们都紧张地盯着小钢球，看着它快速地滚动，撞击到轨道底部的挡板，然后又反弹回去。

老师让我们观察小钢球的速度和高度变化，计算动能和重力势能的数值。

通过实际的操作和测量，我们更加直观地感受到了机械能守恒定律的存在。

在课后，我和几个小伙伴还自己找了一些例子来讨论。

我们想到了游乐场里的过山车。

当过山车爬上高高的轨道顶端时，它具有巨大的重力势能。

而当它呼啸着冲下轨道，重力势能迅速转化为动能，带来令人心跳加速的刺激。

我们还想到了跳水运动员，从跳台上跳下的瞬间，重力势能逐渐转化为动能，入水时又有能量的变化。

机械能守恒定律的原理与应用

机械能守恒定律的原理与应用一、机械能守恒定律的原理1.定义：机械能守恒定律是指在一个封闭的系统中，如果没有外力做功，或者外力做的功为零，那么系统的机械能（动能和势能之和）将保持不变。

2.表达式：机械能守恒定律可以用数学公式表示为：E_k + E_p =constant，其中E_k表示动能，E_p表示势能，constant表示常数。

3.条件：机械能守恒定律成立的条件是：系统受到的合外力为零，或者外力做的功为零。

在实际问题中，通常需要忽略摩擦力、空气阻力等因素。

二、机械能守恒定律的应用1.判断能量转化：在分析一个物体在受到外力作用下从一个位置移动到另一个位置的过程中，可以通过机械能守恒定律判断动能和势能的转化关系。

2.解决动力学问题：在解决动力学问题时，如果系统受到的合外力为零，或者外力做的功可以忽略不计，可以直接应用机械能守恒定律来求解物体的速度、位移等物理量。

3.设计机械装置：在设计和分析机械装置（如摆钟、滑轮组等）的工作原理时，可以利用机械能守恒定律来解释和预测系统的行为。

4.航天工程：在航天工程中，卫星、飞船等航天器在太空中运动时，由于受到的空气阻力很小，可以近似认为机械能守恒。

因此，机械能守恒定律在航天器的轨道计算、动力系统设计等方面有重要应用。

5.体育运动：在体育运动中，例如跳水、跳高等项目，运动员在运动过程中受到的空气阻力和摩擦力相对较小，可以忽略不计。

因此，机械能守恒定律可以用来分析运动员的速度、高度等参数。

6.生活中的例子：如滚摆运动、电梯运动等，可以通过机械能守恒定律来解释和预测物体在不同位置、不同速度下的状态。

综上所述，机械能守恒定律是物理学中的一个重要原理，在解决实际问题时具有广泛的应用价值。

在学习和应用过程中，要掌握其原理和条件，并能够灵活运用到各种场景中。

习题及方法：1.习题：一个物体从地面上方以5m/s的速度竖直下落，不计空气阻力，求物体落地时的速度和落地时的高度。

方法：根据机械能守恒定律，物体的势能转化为动能，即 mgh = 1/2 mv^2，其中m为物体质量，g为重力加速度，h为高度，v为速度。

机械能守恒定律主要知识点归纳

机械能守恒定律主要知识点归纳
1.重力势能是由于物体与地球间相互作用，由相对位置决定的能量，为物体与地球那个系统所共有。

表达式Ep=mgh。

2.重力势能具有相对性，随着所选参考平面的不同，重力势能的数值也不同。

3.重力势能是标量、状态量.但也有正负。

正值表示物体在参考平面上方，负值表示物体在参考平面下方。

4.重力做功的特点:
(1)重力对物体所做的功只跟起点和终点的位置有关，而跟物体运动路径无关。

(2)重力对物体做正功，物体重力势能减小，减少的重力势能等于重力所做的功;重力做负功(物体克服重力做功)，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功.
即WG=一△Ep
5。

机械能守恒定律:在只有重力或弹簧的弹力做功的条件下，只发生物体的动能和重力势能、弹性势能间相互转化，机械能总量不变。

6.系统机械能守恒的表达式有以下三种:
(1)系统初态的机械能等于系统末态的机械能，即:
E初=E末
(2)系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量，即:
△Ep减=△Ek增
(3)若系统内只有A,B两物体，则A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能，即:
△EA减=△EB增
7.功能原理△E=W，有多少能址发生了转化，力就相应做了多少功;力做了多少功，就相应有多少能量发生转化;除重力和弹簧的弹力以外的力对物体(或系统)做的功，等于物体(或系统)机械能的变化量。