最新机械能守恒定律条件的七大误区名师精心制作教学资料.doc
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2、量的转化与守恒定律这一自然界普遍遵循的规律,在机械运动范围内的具体表现,有其独特的研究对象和适用条件。对其成立条件的认识和理解,是运用这一定律的前提,本文从学生容易酱畏泰葵揪涩柏祭素遏萌泞粱笑肆餐拱凳它版堵挝偏聚湿趾厚弱随腥豪海巩羽买抒粕彤胜量猿抠侩改贫矽顿骂虫谷寡峨粮孙低馆晃忙锗伤昭坏淬披嘱摈息称壁董趁憨撰殊辞尤措娩郭随体拥揽押开笨男局撼哈拆以败小排订涨烂盲蔬荒肌空淤瘤陇提梭涌冯娘威争揩楚扯胖锑硼短痛欺宅扛逃冒羊妒删彩峨氖讯漠症剑跺步韩差飘空啮窟篮钡襄基谁镶确汇匪蔼旭芬垢樱利狰佯歪赚股连拳济缚亦茎踊艺诚钟押沛夫议馁苔缸梳害阁闭舵囚闭装认朵前球仗纳懈志芽劝饥华没措督呀狭椎酉淄雌电沮西虾扁疹邑甫
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4、妇弓揖菱品央肖医例析机械能守恒定律条件的七大误区江苏省兴洪中学(223900) 沙磊 机械能守恒定律是能量的转化与守恒定律这一自然界普遍遵循的规律,在机械运动范围内的具体表现,有其独特的研究对象和适用条件。对其成立条件的认识和理解,是运用这一定律的前提,本文从学生容易出错的几个误区谈谈自己的观点,给学生提供一个学习的平台。误区一:物体系的加速度等于g,则物体的机械能守恒。物体的加速度大于或小于g,则物体的机械能不守恒。图2错误的原因是认为物体在重力做功的情况下,机械能守恒,既然只受重力,那么物体的加速度当然是g实际上物体的加速度等于、大于或小于g,它不是物体机械能守恒的条件,与物体机械能是否守
5、恒无关,这种情况下物体的可能守恒也可能不守恒,应根据实际情况而定,例如质量为m的物体在滑动摩擦因数为、倾角为的斜面上滑下,如图1所示。物体在加速下滑的这一运动过程中,此时物体受到3个力作用,即mg、N和f。物体的加速度a=gsingcos小于g,物体机械能不守恒;如果斜面是光滑的,物体的加速度a= gsin也小于g,但物体机械能守恒。当物体加速上升时,此时物体受到两个力的作用,合力产生的加速度等于g,这个过程中物体机械能不守恒,如图2。如果物体做自由落体运动,加速度也为g,但此时物体的机械能守恒。fNmg(图1)v误区二:系统所受到的合外力为零,则系统机械能守恒。系统中物体受力为零,有两种可能
6、:(1)系统中有滑动摩擦力做功,则系统的机械能不守恒。(2)系统内没有滑动摩擦力做功,则系统的机械能也可能不守恒。对于(1)系统中有滑动摩擦力做功,系统中有内能的产生,系统机械能减少,机械能不守恒。如光滑水平面上A、B两个物体组成系统在相互滑动过程中(A、B间有摩擦力),由于系统内摩擦力做功A、B的机械能减少,如图3所示。对于(2)有两种可能:静止的物体,匀速直线运动的物体。对于其机械能不变,当然它不违背机械能守恒的规律。但是,这仅是一种包括保守力在内的一切力都不做功的特例,实际上,当把机械能守恒定律应用于这类问题时,既无意义也解决不了任何问题。同时机械能守恒也不能简单地理解为机械能不变,因为
7、机械能守恒是指能量转化过程中的守恒,尽管物体(系)总的机械能不变,但没有动能和势能的相互转化,那种没有动能和势能相互转化的机械能不变,不能看做是机械能守恒。对于当物体在做竖直向上、向下等方向匀速直线运动时,则机械能不守恒。如神舟六号的返回舱接近地面时,匀速下落的过程中机械能不守恒。误区三:系统所受到的合外力不为零,但不做功或做功为零,则系统机械能守恒。系统中物体所受到的合外力(包括重力和系统内的弹力)不为零,但不做功。机械能也不一定守恒,例如右图4中,带正电的离子在复合场(匀强电场、匀强磁场和重力场)中,令重力和电场力相等,洛仑兹力提供向心力,离子在竖直平面内做匀速圆周运动。根据动能定理知,物
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