(二)、应用能量守恒定律解决动力学问题

1、能量守恒应从下面两方面去理解：

(1)某种形式的能减少，一定存在其它形式的能增加，且减少量一定等于增加量。

(2)某个物体的能量的减少，一定存在其它物体的能量增加，且减少量一定等于增加量。

2、应用能量守恒定律解题的步骤是：

(1)分析物体的运动过程，从而在头脑中建立起一幅物体运动的正确图景；

(2)研究物体在运动过程中有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在转化，关键是弄清什么形式的能增加，什么形式的能减少。

(3)增加的能量和减少的能量用相应的力做的功来表示，然后列出恒等式

ΔE_减＝ΔE_增。

(一)、内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或从一个物体转移到另一个物体。在转化或转移的过程中其总量不变，这就是能的转化和守恒定律。能量守恒定律可从下面两个角度理解：

1、某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。

2、某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量一定与增加量相等。

这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路。

6.应用机械能守恒定律解题的基本步骤

　　 (1)根据题意选取研究对象(物体或系统)．

　　 (2)明确研究对象的运动过程，分析对象在过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒．

　　 (3)恰当地选取零势面，确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能．

　　 (4)根据机械能守恒定律的不同表达式列式方程，若选用了增(减)量表达式，(3)就应成为确定过程中，动能、势能在过程中的增减量或各部分机械能在过程中的增减量来列方程进行求解．

5.对机械能守恒定律的理解

(1)机械能守恒定律的研究对象一定是系统，至少包括地球在内.通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定也就包括地球在内,因为重力势能就是小球和地球所共有的.另外物体动能中的v,也是相对于地面的速度.

(2)当研究对象(除地球以外)只有一个物体时,往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒;当研究对象(除地球以外)由多个物体组成时,往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒.

(3)“只有重力做功”不等于“只受重力作用”,在该过程中,物体可以受其它力的作用,只要这些力不做功,或所做功的代数和为零,就可以认为是“只有重力做功”.

4.机械能守恒的条件:只有重力或弹力做功,包括以下三种情况:

(1)只有重力和弹力作用,没有其他力作用;

(2)有重力、弹力以外的力作用,但这些力不做功;

(3)有重力、弹力以外的力做功,但这些力做功的代数和为零.

3.表达式:

(1);(2)

用⑴时,需要规定重力势能的参考平面.用⑵时则不必规定重力势能的参考平面，因为重力势能的改变量与参考平面的选取没有关系.

2. 机械能守恒定律:在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变.如果还有弹力做功,则发生动能、重力势能和弹性势能的相互转化,但机械能的总量仍保持不变.

1.机械能:物体的动能和势能统称为机械能,即E=E_k+E_p.其中势能包括重力势能和弹性势能.

4.由牛顿第二定律与运动学公式推出动能定理

设物体的质量为m，在恒力F作用下，通过位移为S，其速度由v₀变为v_t，

则：根据牛顿第二定律F=ma……①　　 根据运动学公式2as=v_t²一v₀²……②

由①②得：FS=½mv_t²－½mv₀²

3.对动能定理的理解:

(1)W_总是所有外力对物体做的总功,等于所有外力对物体做功的代数和,即:W_合=W₁+ W₂+ W₃+…….特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下，只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来，就可以得到总功.

(2)因动能定理中功和能均与参考系的选取有关,所以动能定理也与参考系的选取有关,一般以地球为参考系.

(3)动能定理适用单个物体，对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理．由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化．在动能定理中．总功指各外力对物体做功的代数和．这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等．

(4)不论做什么运动形式,受力如何,动能定理总是适用的.

(5)做功的过程是能量转化的过程,动能定理中的等号“＝”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号, 它并不意谓着“功就是动能的增量”,也不意谓着“功转变成动能”,而意谓着“合外力的功是物体动能变化的原因,合外力对物体做多少功物体的动能就变化多少”.

(6)W_总>0时,E_k2>E_k1,物体的动能增加;W_总<0时,E_k2<E_k1,物体的动能减小;W_总=0时,E_k2=E_k1,物体的动能不变.