内容正文:
机械能守恒
一、能量
一个物体 ,我们就说它具有能量。
一个物体 越多,表示这个物体的能量越大。
注意:功是能量转化的量度。
能够对外做功
能做的功
二、动能和势能
1. 动能是指物体由于 而具有的能量,其大小与物体的质量和速度有关。
比较动能大小:①质量相同的物体,速度越大,动能越大。
②速度相同的物体,质量越大,动能越大。
2. 势能包含 势能和 势能两种。
运动
重力
弹性
3. 物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能叫做重力势能,它的大小与物体的质量和高度有关。
比较重力势能大小:①质量相同的物体,高度越高,重力势能越大。
②高度相同的物体,质量越大,重力势能越大。
注意:容易忽略由于质量变化引起动能和势能的变化。
4. 物体由于发生 而具有的能叫做弹性势能,它的大小与物体的 有关,形变程度越大,弹性势能越大。
弹性形变
形变程度
三、机械能及其转化
1. 和 统称为机械能。
2. 动能和势能是可以相互 的。如果只在两者之间发生转化,则机械能的总和保持不变,即 。
3. 人造卫星从近地点向远地点运动的过程中动能 ,势能 ,机械能 。
动能
势能
转化
机械能守恒
减小
增大
保持不变
4. 单摆(荡秋千模型)到达的最大高度会逐渐降低,最后会停下来,说明机械能越来越少,这是因为存在阻力,摩擦生热,机械能转化为内能。假如没有阻力(或不考虑阻力),动能与势能相互转化,单摆到达的最大高度不变,机械能守恒。
5.水能和风能:水电站是利用水的重力势能来发电的;风力发电机是利用风的动能来发电的。
实验21探究物体的动能与哪些因素有关
为了探究物体动能大小与哪些因素有关,同学们设计了如图所示的实验装置来进行实验(四组实验使用的木块和斜面相同)
(1)实验是通过观察 来判断小球的动能大小。若木块被撞后移动的距离越远,说明小球对木块的推力 越多,小球的 。这种实验方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”)。
木块被推动距离的大小
做功
动能越大
转换法
(2)小球沿光滑斜面某一高度由静止自由释放到达水平面时,小球 能转化为 。
(3)木块最终会停下来的原因是 ,在此过程中木块通过 方式把动能转化为内能。
(4)图①③两次实验中,木块移动过程中受到的摩擦力分别为f1、f3,则 (选填序号)。
A.f1>f3 B.f1<f3 C.f1=f3
(5)若水平面绝对光滑,木块被撞击后将____________________
______________。
(6)图①②是让质量分别为m、2m的不同小球沿同一光滑斜面同一高度由静止自由释放,目的是___________________________。
重力势
动能
受到摩擦力的作用
做功
C
以恒定的速度一直做匀速直线运动
使小球撞击木块时的速度相同
(7)图③④是为了探究动能大小与________关系,得到的结论是________________________________________________,这里运用了________________。
(8)图________________让同一小球从斜面的不同高度由静止开始滚下,目的是探究钢球的动能大小与速度的关系,得到的结论是__________________________________________________。
质量
小球的速度相同时,质量越大,小球的动能越大
控制变量
①③(或②④)
小球的质量相同时,速度越大,小球的动能越大
(9)实验后,同学们联想到在许多交通事故中,造成安全隐患的因素有汽车的“超载”与“超速”,进一步探究,在影响物体动能大小的因素中,哪个对动能影响更大?于是利用上述器材进行了实验测定,得到的数据如表:
实验序号 小球的质量m/g 小球自由滚下的高度h/cm 木块被撞后运动的距离s/m
1 30 10 4
2 30 20 16
3 60 10 8
(a)为了探究“超载”安全隐患,应选择________两个序号的实验进行比较。交通规则中“禁止超载”就是通过限制车辆装载货物的质量,减小车辆的______和______,防止造成重大伤害。
(b)为了探究“超速”安全隐患,应选择______两个序号的实验进行比较。
(c)分析表格中对应的实验数据可知:______对物体