内容正文:
第十章 机械与人
第六节 合理利用机械能
在日常生活或看书读报中,你听说过哪些关于“能”方面的俗语?
如:水能、太阳能、电能、热能等等。
思考:
1.满足什么条件的物体具有能?
2.什么叫机械能?
3.如何合理利用机械能?
一.功与能的关系:
流动的水可以推动水轮机转动而做功。
风可以使帆船前进而做功。
张开的弓可以使箭射出而做功。
如果一个物体能够对别的物体做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。
功和能的关系:物体能够做功,就具有能量。
因此,能的单位和功的单位相同,都是焦,符号J。
二.动能与势能:
1.动能:物体由于运动具有的能。
2.势能
重力势能:物体由于高度位置所具有的能。
弹性势能:物体因弹性形变而具有的能。
例1.正在升空的飞机具有什么能量?
答: 它既有动能,又有重力势能。
例2.空中飞行的一个球重力势能是5J,动能是4J,那么球的机械能则为 。
9J
3.机械能:动能和势能的统称。
(一).动能大小与哪些因素有关?
1.unknown
结论:
1.质量相同时,速度 的物体具有的动能 。
2.速度相同时,质量 的物体具有的动能 。
越大
越大
越大
越大
分析与论证:
通过探究可以发现:
运动物体的动能与物体的速度和质量有关,物体的
速度越大,质量越大,它具有的动能就越大.
操场上飞来的足球可以用脚踢,而飞来的铅球却避之不及;
高速行驶的汽车在车祸中造成的损害要更大一些;
“雷声大雨点稀时”的雨点落到脸上,会打得生疼,
而浴室中房顶上的水滴落到脸上时却不会感到疼痛……
(二).重力势能大小与哪些因素有关?
2.unknown
结论:
1.质量相同时,处在 位置的重物重力势能 。
2.处在同一高度的不同重物,质量 ,它所具有的重力势能 。
3.物体重力势能的大小与物体的质量和被举的高度有关,物体被举得 ,质量 ,它具有的重力势能就越大。
越高
越高
越大
越大
越大
越大
我们知道:在弯弓射箭时,弓张得越满,放手后,箭就射得越远。
所以,物体的弹性形变越大,具有的弹性势能就越大。
(三).弹性势能大小与哪些因素有关?
三.动能和势能的相互转化
1.大家观察一下竖直上抛的乒乓球,注意球上升、下降过程中运动快慢及高度的变化情况。
乒乓球上升过程,运动越来越慢,重力势能增大,动能减小;下降过程中,运动越来越快,重力势能减小,动能增大。
所以,乒乓球上升过程动能转化为势能;下降过程势能转化为动能。
探究滚摆在上下
滚动的过程中的
能量转化情况?
探究:“拉弓射箭”的
过程中能量的转化情况?
2.滚摆上、下运动,观察滚摆滚动的快慢及高度变化情况,并分析动能与势能的转化。
滚摆下降时,越滚越快,重力势能减小,动能增大;滚摆上升时,越滚越慢,重力势能增大,动能减小。
所以,滚摆下降,是重力势能转化为动能;上升,是动能转化为重力势能。
探究:撑杆跳高过程中的能量转化情况?
探究:皮球落地后又弹起过程中的能量转化情况?
潮汐发电
生活 物理 社会
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海浪是由海面上的风引起的,起伏的海浪冲击涡轮机发电。航标的工作原理就是利用波浪上下垂直运动,推动涡轮机发电.
目前,各国多数是研制用于航标灯、浮标等电源使用的小型波力发电机...
航标灯
四.信息窗
1.风能的利用:
空气在流动过程中所具有的机械能叫做风能。风能是一种永不枯竭的能源,地球上的风能资源超过煤、石油和天然气能量资源的总和。数千年前人们就知道利用风能使帆航行。我国是利用风能最早的国家之一,远在3000年前我国东南沿海的居民已使用风车车水灌溉或排涝。
风能是一种很不集中、很不稳定的能量形式。人们在风力大的地方建造风力发电场,以便有效地利用可持续供给的能源。
2.水能的利用:
流动的水具有动能,高处的水具有势能,水所具有的机械能统称水能。
瀑布的水向下流时,它会以极大的力量冲击瀑布下的岩石,并且以很大的速度冲刷土壤。
数千年前,人们已知道利用流水的能量来转动水车,汲水灌溉。自从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来,水力发电就成了水能利用的主要形式。当上游的水冲击水轮机的叶片时,就把大部分的动能传递给水轮机,使水轮机转动起来,由此