专题11机械能守恒定律和能量守恒定律（教师版）一、目标要求目标要求重、难点重力做功与重力势能重点弹簧弹力做功与弹性势能重点机械能及其守恒重难点功能关系和能量守恒难点二、知识点解析一、重力势能1．重力做功的特点根据功的定义式：，对于重力做功的情况分析如图，同一物体，虽然路径不同，但是从初始位置到末位置在重力方向上的位移完全相同，因此四种情况下重力做功相同．可以看出：重力做功的大小取决于物体初、末位置的高度差，而与其运动路径、运动方式无关．2．定义重物由于被举高而具有的能量叫做重力势能．3．重力势能大小其中，h是物体重心距参考平面的高度，参考平面可以根据实际情况进行灵活选取，一般都以地面作为零势能参考平面．4．单位与功的单位相同，都是焦耳．5．重力势能是一种能量，是标量，没有方向，但是数值有正负之分．6．重力势能的“三性”(1)系统性：重力势能是物体和地球组成的系统所共有的能量而不是物体独有的，通常所说的物体的重力势能都是一种简略的说法．(2)重力势能的相对性：重力势能的大小与参考平面的选取有关，参考平面类似于坐标轴的零点，物体高度在参考面以下势能是负值，在参考面以上势能是正值，对于同一研究系统，不能选取多个零势能平面，以免造成混乱．(3)重力势能变化的绝对性：在同一参考系中，物体从一个位置到另外一个位置的重力势能的变化量是一定的，与参考面的选取无关．注：重力势能的计算公式只适用于g不变时的范围，g值变化则该公式不可用．重力做功等于重力势能变化的负值，即重力做正功其重力势能减少，重力做负功其重力势能增加．二、弹性势能1．定义发生弹性形变的系统内部，由于有弹力的相互作用而具有势能，这种势能叫做弹性势能．高中阶段主要研究的是弹簧弹性势能.2．弹簧弹性势能的大小其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量．3．弹力做功的特点和重力势能类似，弹簧弹力做正功时弹性势能减少，弹簧弹力做负功时弹性势能增加．三、机械能(1)物体的动能和势能之和叫做机械能．机械能包括：动能、重力势能和弹性势能．(2)重力势能是属于物体和地球组成的系统的，弹性势能是属于弹簧系统的，所以机械能守恒的适用对象是系统．(3)机械能是标量，但是有正负．四、机械能守恒定律(1)内容：在系统内只有重力或弹力做功的条件下，系统内部的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变．(2)使用条件：在只有重力或者弹力做功的系统中．注意：机械能守...
