内容正文:
物 理
第三节 机械能守恒定律及其应用
主题二 功和能
通 用 类
高等教育出版社
三峡大坝为什么会有如此巨大的发电量呢?
主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用
【情境与问题】
三峡水电站(图2-3-1)是当今世界上装机容量最大的水力发电站。工程设计正常蓄水位l75 m,总库容3.93×1010 m3,总装机容量为2.25×107 kW,年发电量约1. 0×1011 kW·h。
三峡大坝为什么会有如此巨大的发电量呢?
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第三节 机械能守恒定律及其应用
势能
机械能守恒定律
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主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用
同学们,大家好!今天我们一起来学习《物理》“主题二 功和能”的“第三节 机械能守恒定律及其应用”。
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01
PART 01
势能
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如右图所示,建筑工地上,可以看见打夯机将重锤高高吊起,然后释放,下落的重锤将地基夯结实。
一、势能
被举高的重锤具有对地面做功的本领,因此说它具有某种能量。在物理学中,把地球表面附近的物体由于被举高而具有的能量,称为重力势能。
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重力势能的大小跟哪些因素有关呢?
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本实验采用的实验方法是 法,每一步骤都采用了 法。
【思维与方法】
一、势能
【实例分析】 落到沙坑中的铁球,高度不同,铁球质量不同,铁球的落地情况的影响。
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本实验采用的实验方法是控制变量法,每一步骤都采用了比较法。
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一)重力势能
1. 定义 物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。
2. 大小
h
F
v
G
.
如图所示,把一质量为m 的物体从地面匀速举高到高度 h 处,外力F 做的功为W = mgh。以地面处为零势能面,以Ep 表示物体在高度 h 处的重力势能,根据功能关系有
则物体在高度 h 处的重力势能为
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3. 重力势能具有相对性
因为高度是一个相对量,所以重力势能也是一个相对量,因此,重力势能具有相对性。要确定物体在某位置处的重力势能,必须选定一个零势能面。
4. 重力做功与重力势能的关系
h
2
h
1
G
当物体由高处运动到低处时,重力做正功,重力势能减少,减少的重力势能等于重力所做的功。
当物体由低处运动到高处时,重力做负功,重力势能增加,增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。
主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用
解:物体由 A→ B →D ,重力做的功为
物体由 A→ C →D ,重力做的功为
【例1】如图所示,质量为m 的物体沿ABD 、ACD 、AD 三条不同的路径,从高度为h1 的A点运动到高度为h 2 的D点,求重力做的功各是多少?
A
D
G
h
1
h
2
C
B
h
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物体由 A→ D ,重力做的功为
对一定质量的物体来说,物体沿任何路径运动,重力对物体所做的功都只跟起点和终点的位置有关,而与物体运动路径无关。
5. 重力做功特点
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由于物体发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
二)、弹性势能
被拉伸或压缩的弹簧、拉弯了的弓、击球的网球拍、撑竿跳运动员手中弯曲的跳竿等等,在它们恢复原状的时候都能对外界做功, 因此,都具有弹性势能。
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三)、势能
当物体间以引力、斥力或弹力等相互作用时,由物体间相对位置决定的能量,都叫做势能。
重力势能和弹性势能都是势能。我们还将在热学中学习分子势能,在电学中学习电势能等。
瀑布也具有重力势能
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02
PART 01
机械能守恒定律
主题二 功和能 第三节 机械能守恒定律及其应用
【观察与体验】 观察动能与重力势能的相互转化
用细线将小球悬挂起来,把小球拉到一定高度的初始点 A,然后由静止开始释放,小球就会经过最低点 O,摆到