内容正文:
机械能及能量转换
【知识梳理】
1、 能量的储存形式
光能、热能(内能)、化学能、动能、势能、电能、风能、太阳能、核能等;
2、 机械能
1、动能和势能统称为机械能,机械能是和物体的机械运动紧密联系的能量。
一个物体具有机械能时,可以表现为只有动能,没有势能。例如,在水平地面上运动的物体,它的动能为200J,势能为零,这个物体的机械能为200J+0,等于200J。
一个物体具有机械能时,也可以表现为只有势能,没有动能。例如,被举在空中静止的杠铃,它的动能为零,重力势能为6000J,那么这个杠铃具有的机械能是6000J+0,为6000J。
一个物体既有动能,又有势能,它的机械能等于它的动能与势能之和,比如,在空中飞行的一颗子弹,它的动能是5000J,势能是150J,那么这颗子弹的机械能是5150J。
一切物体可以既具有动能又具有势能,也可以只具有动能或只具有势能。机械能大小的决定因素:质量、速度、高度、形变量。
例题讲解:
考点一:动能和势能
1、下面物体中,只具有动能的是______;只有势能的是______;既具有动能、又具有势能的是( )
A.停在地面上的汽车 B.在空中飞行的飞机
C.被起重机吊在空中静止的货物 D.弹簧 E.在水平铁轨上正行驶的火车
2、判断下列几种情况下,物体的动能、势能是否变化?是增加还是减少?
(1)货物在钢丝绳的牵引下上升,但速度在减小 (2)电梯上升得越来越快
(3)汽车在平直公路上匀速前进 (4)弯曲的钢锯条在逐渐变直
考点二:动能和势能相互转化的问题
在动能和势能的相互转化过程中,机械能是否一定保持不变?
在动能和势能的转化过程中,若不考虑转化过程中的能量损失,则机械能的总量保持不变;在转化过程中若有能量损失(如克服阻力做功)或其他形式能的补充,则机械能的总量将发生变化。
在做滚摆的实验时,可以看到滚摆从高处旋转下降,越转越快,它的重力势能转化成了动能;到达最低点后,滚摆转而上升,它越转越慢,滚摆的动能又转化成重力势能。但滚摆不能回到原来的高度上,这表明滚摆的机械能减小了。这是因为滚摆与绳之间有摩擦,滚摆在运动中还受到了空气阻力,由于克服阻力做功,使滚摆的一部分机械能转化成其它能(内能),它的机械能总量就减小了,不再保持不变。
典型例题讲解:
题型一