内容正文:
第十二章 机械能
1、机械能
*
1、一个物体如果能对另一物体做功,我们就说它具有能量。
一、能量(简称:能)
“能做功”
可能“正在做功”
可能“并未做功”
运动的子弹、流水、
举高的重锤、拉开的弓
都具有能。
*
2、做了功的物体一定具有能量。
3、具有能量的物体一定正在做功。
4、具有能量的物体一定做了功。
判断正误:
×
√
×
×
1、正在做功的物体一定具有能量。
5、不做功的物体一定没有能量。
×
6、不能做功的物体一定没有能量。
√
*
一个物体能够做的功越多,它具有的能量就越大。
3、能的单位: 焦 (J)
2、能量是表示物体做功本领大小的物理量。
能量的大小,用能够做功的多少来衡量。
*
二、动能
奔跑的动物
运动的子弹
飞驰的赛车
宇宙中的星体
运动的物体具有动能
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生活中还有哪些事例说明物体具有动能?
1、物体由于运动而具有的能叫动能。
滚滚而来的洪水能冲倒房屋
球场上奔跑的运动员撞人
飞翔的小鸟能撞毁飞机
风吹动风车转动
静止的物体不具有动能。
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2、动能大小与哪些因素有关
动能的大小可能与_______和______有关。
质量
速度
微风吹过,树梢轻轻摇曳。
狂风大作,树干折断。
飞来的足球,人们敢用脚去踢。
飞来的铅球,我们避让三分。
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实验探究
*
运动物体的动能大小与物体的( )和( )有关,物体的( )越大,( ) 越大,它具有的动能就越大。
质量
速度
速度
质量
3、综合结论:
*
三、势能
疑是银河落九天
蹦极
戏水者从高处飞速滑下
打桩机将重锤举高
高处的物体具有重力势能
思考:小朋友从滑梯上滑下时为什么会越来越快?
因为他在滑梯顶时储存了能量。
1、高处物体具有的能叫做重力势能。
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研究:
观察:
研究方法:
转化法
控制变量法
对比法
小桌陷入沙坑的深度
重物的重力势能
重力势能的大小与哪些因素有关
实验探究
一定时,物体 越
高,它具有的重力势能就越多。
质量
被举起的高度
*
物体的_____越高,___越大,它具有的重力势能就越多
质量
被举高度
综合结论
*
球拍击打网球时,发生形变的球拍具有能量
射箭运动员把弓拉弯,给弓储存了能量
2、物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
四、机械能
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
1、下面是几位同学学习了能量概念后,对能量概念的理解,你赞同的说法是( )
A.不做功的物体是没有能量的
B.不能做功的物体是不具有能量的
C.在空中飞行的子弹,因为没有对物体做功,所以不具有能量
D.具有能量的物体一定正在做功
B
2、汽车空载和满载时以相同速度前进, 时的动能大。
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$$
机 械 能
1、定义:物体的动能和势能之和称为物体
的机械能。
机械能包括动能、重力势能、弹性势能。
2、表达式:E=EK+EP
小钢球
实验中,小球的受力情况如何?
◆受重力G和绳的拉力F作用
各个力的做功情况如何?
◆拉力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有重力对小球能做功。
这个小实验说明了什么?
◆小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。在摆动过程中,小球总能回到原来的高度。可见,重力势能和动能的总和保持不变。即机械能保持不变。
演示实验……
G
F
v
小球的受力情况如何?
◆重力G、支持力F1、弹力F
各个力的做功情况如何?
◆G和F1不做功,F做功
这个小实验说明了什么?
◆小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化。小球在往复运动过程中总能回到原来的位置,可见,弹性势能和动能的总和应该保持不变。即机械能保持不变。
演示实验……
F1
A O B
G
F
一、动能与势能的相互转化
1、动能和重力势能可以相互转化
2、动能和弹性势能可以相互转化
通过重力或弹簧弹力做功,机械能可以从一种形式转化成另一种形式。
质量为m的物体自由下落过程中,经过高度h1的A点时速度为v1,下落至高度h2的B点处速度为v2,不计空气阻力,取地面为参考平面,试写出物体在A点时的机械能和B点时的机械能,并找到这两个机械能之间的数量关系。
根据动能定理,有
重力做功与重力势能的关系可知:
由以上两式可以得到:
A点
B点
v1
v2
m
h2
h1
A
B
即
在只有重力做功的物体系内,动能和重力势能可以相互转化,而机械能的总量保持不变。
同样可以证明:
在只有弹簧弹力做功的物体系内,动能与势能可以相互转化,而物体机械能