机械能与其转化.docx

动能和势能及能量的转化 能量 1） 定义：一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。 2） 实质：物体做功的过程就是能的转过过程，物体做功越多，说明某种能转化为别的形 式的能就越多。 ① 功是一个过程量，一个物体能够做功我们就说它具有能量。 能量是描述一个物体做 功本领 的物理量，是一个状态量。 ② 理解能够做功：能够做功说的是它不一定正在做功，可能是没做功，但是她是可以 做功的， 比如举高的重锤在空中静止时，她虽然没有做功，但是当他落下时，可以将 木桩打进地面，所以举高的重锤有做功的本领，她具有能量。 ③ 一个物体能够做的功越多，它具有的能量越大。 例如，同一个重锤被举的越高，落 下时把木桩砸进地里面越深，这说明据的越高的物体做得功越多，所以说它具有的能 量就越大，因此我们可以用作功的多少来衡量物体具有的能量的大小。 ④ 能量的单位：能量的单位与功的相同，在国际制单位中，功的单位是焦耳 （ J ），能的 单位也是焦耳（ J） 动能 1） 定义：物体由于运动而能够做功，她具有的能量称为动能。 2） 一切运动的物体都具有动能 3） 影响动能大小的因素： 物体的质量和速度 . 其中物体的动能和物体的质量成正比，和速度的平方成正比，可以看出速度对动能的影响是比较大的。 在讨论质量和速度对动能大小的影响时，必须要注意两个因素的“同时性”。例如：一颗子弹的速度远大于火车的速度，但是并不能说子弹的动能就一定大于火车的动能，因为子弹的质量比火车的小得多；也不能说因为火车的质量比子弹大的多就说火车的动能比子弹大。因此要两个因素同时考虑。 （ 4） 在分析物体的动能大小时，要同时考虑到质量和速度是否在发生变化，不能只考虑其中的一个；例如在公路上匀速行驶的洒水车，尽管她的速度没发生改变，但是其质量在不断的变小，所以动能也变小。 重力势能和弹性势能统称为势能。 （ 1） 重力势能：由于被举高而具有的能量。例如倍举高的重锤，在空中飞行的子弹，大 山中一块伸出的怪石、课桌上放的书本都具有重力势能。 物体的重力势能的大小取决于物体的质量和被举的高度，物体的质量越大，在的位置越高，它具有的重 力势能越大。 ※ ①决定重力势能大小的一个重要因素是 物体的质量，在相同高度时，物体的质量越大，重力势能就越大。 ②决定重力势能大小的另外一个重要因素是“高度”，当物体的质量相同是，物体被举的越高，其重力势能就越大。 ③在分析重力势能大小的时候，要同时考虑到物体的质量和被举的高度两个因素。在没有特别指明高度一般选地面。在初中阶段一般把地面上的物体的重力势能当作零。 3） 弹性势能： 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能量。判断物体是否具有弹性势能，关 键是看物体是否发生了弹性形变。 ② 弹性势能的大小和弹性形变的大小、材料有关。同一物体的弹性形变越大。 下列物体具有哪种能： (1) 推出去的铅球，落地具有 ______； (2) 正在上坡的自行车，具有 ______； (3) 被拦河坝拦住的河水具有 ______； (4)在跳台上准备跳水的运动员，具有 ______； (5) 钟表里卷紧的发条具有 ______； (6) 从枪膛里射出的子弹具有 ______。 4.运用控制变量法探究影响动能大小因素。 1） 实验装置如图，小球的动能大小由木箱被推动的距离的远近来表示。 2）探究过程： 第一步：让大小两个铁球分别从同一高度自由滚下，推动桌面上的木箱，分别几下木箱倍推动的距离。 第二步：取两个相同的铁球分别从不同的高度自由滚下，分别记录木箱倍推动的距离。 （4） 实验现象和数据分析： ①实验我们是通过观察木块移动的距离来推断动能的大小的，控制铁球在斜面上的高度是为了光控制铁球达到斜面底端的速度。 ②通过实验一我们可以得出结论：运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。 ③通过实验二可以看出：当物体的质量相同时，物体运动的速度越大，其动能也越大。 综合上面得出结论：动能的大小和物体的质量有关，质量相同的物体运动的速度越大，它的动能就越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能就越大。 5.用控制变量法探究影响重力势能大小的因素。 1） 实验如图所示。用物体下落在沙槽里面砸下的深度看重力势能的大小。 图一图二表示相同质量的物体，不同的高度，重力势能的大小。 越高重力势能越大。  结论物体质量相同时，高度 图 2.3  表示不同质量的物体，高度一样比较重力势能的大小。  结论高度一样的物体，质量越大 重力势能越大。 6、机械能及其转化 1 、机械能：动能与势能统称为机械能。 如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的 。 2 、动能和重力势能间的转化规律： ①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能