基礎(chǔ)概念詳解專(zhuān)題:機(jī)械能守恒定律

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

(一)勢(shì)能(有時(shí)也稱(chēng)位能)

勢(shì)能是相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。關(guān)于這個(gè)定義,大家可以咬文嚼字一番,細(xì)細(xì)品味。

(1)勢(shì)能是由位置決定的能量,故此也稱(chēng)位能。位置的可操作性描述也是要參照物(位置)的,因此,定義勢(shì)能,是要選擇參照位置的,規(guī)定參照位置的勢(shì)能為零,故此,稱(chēng)這個(gè)參照位置稱(chēng)為零勢(shì)能面。

(2)勢(shì)能是以相互作用的物體為研究對(duì)象的,更確切的說(shuō),勢(shì)能是相互作用的物體組成的系統(tǒng)共有的能量。

其實(shí),勢(shì)能是描寫(xiě)場(chǎng)力做功問(wèn)題的,常見(jiàn)的場(chǎng)有重力場(chǎng),萬(wàn)有引力場(chǎng),彈性場(chǎng),靜電場(chǎng)等。場(chǎng)力做功,具有很多共性。請(qǐng)同學(xué)們?cè)谙旅娴膶W(xué)習(xí)中領(lǐng)會(huì)。

(二)重力做功及重力勢(shì)能

思考題:動(dòng)能也具有相對(duì)性,它與重力勢(shì)能的相對(duì)性在物理意義上是一樣的嗎?

(三)彈性勢(shì)能

(四)機(jī)械能守恒定律

思考題:只有重力做功時(shí),推導(dǎo)機(jī)械能守恒定律的具體表達(dá)式。

幾點(diǎn)說(shuō)明:1、學(xué)習(xí)任何定律,都必須牢牢地把握定律的條件。有些定律的條件是隱含的,如牛頓運(yùn)動(dòng)定律,有些定律的條件是明顯的,如機(jī)械能守恒定律。關(guān)于這些條件,必須做出確切的分析,比如機(jī)械能守恒定律的條件,“只有重力或彈力做功”,是不是說(shuō)物體只受重力或彈力的作用呢?2、機(jī)械能守恒其實(shí)也是能量守恒的特例。即是動(dòng)能與勢(shì)能的關(guān)系,其過(guò)程就是動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程。3、運(yùn)用機(jī)械能守恒定律時(shí),與動(dòng)能定理使用領(lǐng)域相當(dāng)。在我認(rèn)為,機(jī)械能守恒定律是動(dòng)能定理的一個(gè)推論,這里只有重力或者(彈簧)彈力做功。一方面,根據(jù)做功和勢(shì)能的定義,重力或(彈簧)彈力做功,引起勢(shì)能的變化(增大/減小);另一方面,根據(jù)動(dòng)能定理,力做功總是引起動(dòng)能的變化(減小/增大);4、在運(yùn)用中,需要提醒的是:繩子突然繃緊,物體間碰撞后結(jié)合在一起等情況,機(jī)械能一般不守恒,除非特別說(shuō)明。

思考題:請(qǐng)學(xué)習(xí)靜電場(chǎng)的一些基本概念,在這個(gè)基礎(chǔ)上討論電場(chǎng)力做功特點(diǎn)、電勢(shì)、電勢(shì)能及其它們間的關(guān)系等問(wèn)題。注意,我們學(xué)習(xí)重力做功問(wèn)題時(shí),沒(méi)有提出“勢(shì)”這個(gè)概念,原因是這個(gè)概念的提出在實(shí)際的運(yùn)用中沒(méi)有太大的意義,但確實(shí)“隱含”這個(gè)概念的,本書(shū)姑且稱(chēng)為重力勢(shì)。請(qǐng)同學(xué)們?cè)囍伎迹绾味x重力勢(shì)(要求具有一定的普遍意義)?在靜電場(chǎng)中,定義了電場(chǎng)線的概念,在重力場(chǎng)中,是否也可以定義“重力場(chǎng)線”呢?當(dāng)然,那么如何定義?在你的定義下,還能推出些什么結(jié)論?(與后面電場(chǎng)知識(shí)比較學(xué)習(xí)后,回答這個(gè)思考題。)


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/694356.html

相關(guān)閱讀:高中物理實(shí)驗(yàn)誤差和有效數(shù)字問(wèn)題學(xué)習(xí)和例解分析