机械能守恒范文精选

摘要：通过对机械能守恒的判断、具体应用等方面展开阐述，让学生真正掌握机械能守恒定律的内容，从而能熟练应用机械能守恒定律解决有关的物理问题。

关键词：守恒条件；判断方法；应用

机械能守恒定律是力学中的一个重要规律，是能量转化与守恒的具体表现，有其独特的研究对象和适用条件，在中学物理解题中具有举足轻重的作用，也是高中物理教学的难点之一，在教学过程中教师普遍感到难教，学生普遍感觉难懂。为此，必须正确理解机械能守恒定律，并能准确判断研究对象的机械能是否守恒，以便熟练应用机械能守恒定律解决有关的物理问题。下面对机械能守恒的判断方法以及在具体应用机械能守恒定律时应注意的问题等方面进行阐述，供大家参考。

一、机械能守恒的判断

1.从机械能的定义看

动能与势能总和是否变化。如果动能和势能的总和不变，机械能就不变，反之动能和势能的总和变化了，机械能就不守恒。

2.从能量转化角度看

若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化即系统内或系统与外界之间都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，则该物体系统机械能守恒。

摘 要：本文主要对机械能守恒定律进行理解及应用，从实际出发，客观分析教学中存在的问题，对学生在应用机械能守恒定律时没能完全理解该定律使用条件的情况下，通过本文的概括和实例讲解，对他们在学习上有所帮助。

关键词：机械能守恒；系统内弹力做功；重力做功

一、机械能守恒定律的内容

在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

二、机械能守恒定律的各种表达形式

1.mgh+■mv2=mgh'+■mv'2即Ep+Ek=E'p+E'k；（守恒观点）

2.Ep+Ek=0（转化观点）；即-Ep=Ek

3.E1+E2=0（转移观点）；

【教学目标】

一、知识与技能

1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化;

2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件;

3.在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。

二、过程与方法

1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒;

2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。

机械能知识是机械功的引申,是对前面所学知识的提高和深化,它不仅是初中物理的重要内容,也是高中阶段物理学习的一个基础.

一、机械能

1.动能

(1)动能是物体由于运动而具有的能量(即物体由于运动而具有做功的本领).“运动”是判断物体是否具有动能的条件,一切运动的物体都具有动能.

(2)运动的物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量;二是物体运动的速度大小.当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小.具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小.

例1下列物体一定具有动能的是().

A.汽车 B.飞机

C.轮船 D.飞翔的雄鹰

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。

其次，适当选取零势能面(参考平面)，尽管零势能面的选取是任意的，但研究同一问题，必须相对同一零势能面。零势能面的选取必须以方便解题为前提。如研究单摆振动中的机构能守恒问题，一般选取竖直面上轨迹的最低点作为零势能面较为恰当。

再次，适当选取所研究过程的初末状态，且注意动能、势能的统—性。

用机械能守恒定律解题有两种表达式，可根据具体题目灵活应用：

①位置1的机械能E1＝位置2的E2，

即：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

②位置1的Ep1(Ek1)转化为位置2的Ek2(Ep2)

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。

其次，适当选取零势能面(参考平面)，尽管零势能面的选取是任意的，但研究同一问题，必须相对同一零势能面。零势能面的选取必须以方便解题为前提。如研究单摆振动中的机构能守恒问题，一般选取竖直面上轨迹的最低点作为零势能面较为恰当。

再次，适当选取所研究过程的初末状态，且注意动能、势能的统—性。

用机械能守恒定律解题有两种表达式，可根据具体题目灵活应用：

①位置1的机械能E1＝位置2的E2，

即：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2

②位置1的Ep1(Ek1)转化为位置2的Ek2(Ep2)

【摘要】机械能守恒及应用是中学阶段重要且易搞混的问题，原因主要是学生在应用该定律时没有能完全理解机械能守恒定律使用前提及相关力做功的性质（即做功的正负）。现就相关问题以具体实例来做一解释。

【关键词】机械能守恒；机械能改变；外力做功的正负

机械能守恒的前提：“只有在重力或弹力做功的物体系统内，必须是动能和势能的相互转化，且总的机械能保持不变”。我们从中可以概括出机械能守恒的条件是：第一，在一个系统内；第二，只有重力或弹力做功；第三、只有动能和势能的相互转化；第四、机械能总和不变。切记这里的只有重力或弹力做功并非是除了这二者外其他的力对系统不能做功，当其他的力对系统做了功且做功的代数和为零时整个的系统机械能照样守恒。例如“一架吊车吊起一重物上升”的过程，重物上升过程中除重力做功吊绳的拉力也做了功，且无重力做功之外的其他力做功和拉力做的功相抵消，既其他力做功的代数和不为零，重物的机械能不守恒。能量转化的角度来看，在这一过程中除了动能与势能的相互转化以外，还存在其它形式的能与机械能的转化。所以物体的机械能不守恒

再例如：一轻质弹簧一端固定在竖直的墙上，另一端与一质量为m的物体相连，放在粗糙的水平面上，先压缩弹簧然后释放。弹簧与物体组成的系统在整个运动过程中，除了弹簧的弹力做功以外还存在物体与水平面的摩擦力做功，物体要克服摩察力做功消耗一定的机械能去转化为内能，所以系统的机械能减小，机械能不守恒。由此可知，在一个物体系统内，除了重力或弹力做功以外其它力做功的代数和不为零时则系统的机械能将发生变化。再例如：一质量为m的物体静止放在粗糙的斜面上，给物体一个平行于斜面向下的推力作用且该推力大小等于滑动摩擦力大小，那么该物体在下滑的过程中其机械能是守恒的。因为在下滑中除重力外、外力中的摩擦力与外力中的推力都对物体做了功，但是它们所做功的代数和为零，因此物体所在系统的机械能仍是守恒的。那么机械能的变化与外力（除了重力或弹力以外的力，后面都称为“外力”）做功存在什么关系呢？下面我们通过推导来寻找。

一架吊车用力F把质量为m的物体吊起，当物体距地面高度为h1时速度为v1，当距地面高度为h2时速度为v2，求物体从h1到h2过程中拉力F做的功

解析：物体上升的过程中受到重力和拉力，并且两个力都做功，由动能定理得：

W-mg（h2－h1）=½mV22－½mV12

所以W=½mV22－½mV12＋ mg（h2－h1），

【摘 要】动量守恒定律和机械守恒定律都是高中物理知识体系中较为重要的课程以及知识点，但是在日常学习上述两种定理时，其中存在较多的相同点与不同点，这十分容易令学生对两种守恒定律的内容所混淆，严重影响该知识点的学习效果。所以，本文针对动量守恒以及机械守恒的相似点和不同点进行对比，并作出相应的分析，以期为未来像我一样的高中生在学习“能量守恒”以及“机械能守恒”模块知识时，能够更好、更清晰的掌握该定理的内涵，从而使学生将上述定理更好的应用在实际的解题过程中去。

【关键词】动量守恒；机械能守恒；内容比较；应用研究

物理，是以通过实验的方式，以及具象化的思维模式来研究世界上物质间的基本相互作用、一般的物质运动轨迹等项目的自然科学，是人类对于自然现在的规律性、寻迹性总结与归纳。随着物理学学科在我国的开展与普及，物理作为高中的必修课程进入到我们的学习生活中。至今，我国开展高中物理课程已经有数十个年头，并逐渐总结出一套具有我国高中自身物理特色的物理课程模式，但是在实际的学习过程中，高中物理知识“动量守恒”以及“机械能守恒”一直是我们学生学习的重点及难点，如何通过其两者间的不同进行比较性学习，从而达到预期的课程学习目标，以期能够准确的将其应用在解题过程中去不仅是教师们需要考虑的重点问题，我们学生自身也应该探寻其中存在的相似与不同之处，通过自己的力量进一步掌握物理知识。

一、“动量守恒”及“机械能守恒”的概述

1.动量守恒

动量守恒定理即指物体的线性动量（P）等于该物体质量（m）与速度（v）的积，大量研究表明这是一个向量，也是一个守恒的量（即在无外力作用下，物质一直按原有趋势向原有方向运动）。

2.机械能守恒

就目前来说，高中物理知识将常见的重力势能、弹性势能、动能这三项y称为机械能，它是指当物质只受重力或弹力影响的状况下，该物体的重力势能、弹性势能以及动能间三种能量相互转化，从而保持该物质的总机械能守恒的状态。

动量守恒定律和机械能守恒定律（下简称为“两守恒”）是自然界中的两条普遍规律，在高中物理教材中占有重要的位置。判断“两守恒”是否满足条件，是运用“两守恒”解决问题的先决条件，这是教材的重点，也是难点。运用“两守恒”解决问题，可以不必研究分析相互作用的中间过程，就能解出正确结果，所以处理复杂问题时显得简捷方便。因而学会运用“两守恒”是解决力学问题的一个很重要的方法。在平时的教学中，碰到较为简单的问题时，学生一般能作出正确判断和解答，避免造成失误。根据平时的教学经验体会，我觉得通过比较教学的方法很有效，有助于指导学生解开复杂的表象，理清思路，掌握知识要点。下面从四个方面就此作一些初步探索。

1 注意比较“两守恒”条件的区别

根据动量定律可知，两个相互作用的物体，系统的内力不会改变它们的总动量。因为一对相互作用力大小相等、方向相反、作用时间相同，决定了这一对力的总冲量必为零。只有外力的冲量，才能改变系统的总动量。如果没有外力或合外力为零时，系统的总动量便不会改变，这是动量守恒的条件。

从上述可知，机械能守恒对内力的要求是“只有重力（或弹性力）”，而动量守恒对内力没有要求，这说明机械能守恒对内力要求严于动量守恒。再看它们对外力的要求，由于有力必有冲量，有力不一定做功，所以动量守恒的条件是不能有外力作用（或合外力为零），机械能守恒却只要求外力不做功（或外力的净功为零），这说明机械能守恒对外力要求宽于动量守恒。

2 注意比较“两守恒”判定方法的不同

动量守恒在以下三种情况下适用：①物体不受外力或所受合外力为零。如在光滑水平面上的两个物体之间发生碰撞时，它们均受重力和支持力作用，但动量守恒。②如果系统所受合力不为零，但外力远远小于系统内物体间的相互作用力。③物体受外力作用，但在某一方向上，物体所受的合外力为零。那么，在这个方向上系统的动量守恒。机械能守恒呢？

2.1 对某一系统，若只有重力或弹力做功，其它（耗散）力不做功，物体间只有动能和势能的相互转化。例如，物体作平抛运动时，物体与地球组成的系统只有重力做功，机械能守恒。

2.2 注意比较物体系统选取的不同。“两守恒”的使用对象是对物体系而言的，对于单个物体无所谓“守恒”。能否运用“两守恒”与物体系的选取有关，选取的物体系不同，得到的结果也不同。即在某一问题中，对某一物体系则满足一个守恒，不满足另一个守恒，而对另一物体系可能同时满足“两守恒”或均不满足。例如：质量为mA的小车A静止在光滑的水平面上，在小车侧固定一长为L的不可伸长的细绳悬挂一质量为mB的木块B，现有一质量为mO的子弹C以速度VO水平射穿B后速度变成V，试求B向上摆动的最大高度。分析：若选B、C为物体系，子弹C射穿B经历时间很短，小车来不及动，细绳仍处于竖直状态，则B、C物体系的动量守恒（即mcVO= mcV+mBVB），而机械能却不守恒了（因一部分机械能转化为系统的内能）。当B获得速度VB后将向左减速上升，小车A加速向左，当它们具有相同速度时，B能摆到最大高度。此时若选A、B与地球为物体系，由系统的动量守恒【mBVB=（mA+mB）V'。V'为B到达最大高度时A、B的共同速度】。而物体B向左上升的过程中，绳的弹力除对B做负功外，还对A做正功，且对系统的净功为零，所以系统的机械能也是守恒的。

【摘 要】本文将从机械能守恒与动量守恒比较教学在高中物理教学中运用的重要性进行讨论，对其运用进行进一步的研究、深化。

【关键词】机械能守恒与动量守恒比较教学　高中物理　素质教育

随着“科教兴国”这一重要战略目标的提出，我国的教育事业已经得到了极大的发展空间，教育制度的完善、考试模式的变更都极大程度地促进了我国教育事业的发展，从根本上做到了逐步落实“科教兴国”这一重要战略目标，使得我国的社会主义建设进程又迈进了一大步，从源头上加快了我国的现代化进程，让我国成为屹立在东方的一颗明珠。但在我国国情的影响下，我国的教育仍未能够完全摆脱应试教育的控制，要想能够真正地做到素质教育，就必须提高教学的效率。尤其是对于高中物理的教学来说，其教学的效率更是直接主导着学生在学习这一门课程时的质量的。

一、机械能守恒与动量守恒比较教学在高中物理教学中运用的重要性

在“素质教育”口号以及“科教兴国”这一重要战略目标的引导下，我国的教育事业得到了空前的发展空间，同时也由于往日的教育制度以及模式已经远远满足不了我国不断加快的社会进程了，我国的教育制度以及模式也就得到了相应的完善，促使了我国的教育事业由“量”向“质”的转变。这是国家发展的需要，也是社会主义现代化建设的要求。

近年来，我国专业性人才的剧增以及他们为国家所创造的经济效益已经充分地证明了高考制度存在的意义：一个国家想要得到全面的发展，就必须从发展教育事业着手，只有在教育事业得到充分发展的前提下，国家的发展才能够跟得上时代的进程，才能够赢得相应的发展机遇。尤其是对于我国的发展现状来说，发展教育是至关重要的。

21世纪的竞争是人才的竞争，我国要想能够更为有效地发展经济，要想能够更好的利用WTO的发展机遇，就必须培育更多的人才。而人才的多寡，直接取决于我国的教育事业是否足以满足于国家发展的需求。而国家要想培育更多的人才，就必须从高中的教学着手：高考不仅是考核学生高中所学知识是否牢固的一项考试，也是为国家输送人才、培育人才的一个重要途径。这就意味着学生在高中学习的质量，是直接影响着国家教育事业的整体发展的。只有教职人员在教学的过程中把教学知识与实际相结合，与国家现代化建设相结合，充分提高教学的质量，才能够从根本上突显出高中教学的意义。尤其是对于高中物理的教学，提高其教学效率更是势在必行。

高中物理是极为贴近生活、极具实际意义的一门课程，但学生往往因其学习难度较大而课标要求又较高而感到烦恼甚至觉得这门课程枯燥无味。这是教职人员教学效率不过关、教学方法不合理的体现。