内容正文:
11.4动能和势能
一、能量
外做功,我们就说物体具有能量,简称能。
物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。
能量的单位是焦耳(J),与功的单位相同。一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大。
二、动能:物体由于运动而具有的能,叫做动能。
动能的大小跟哪些因素有关呢?
实验一:探究物体的动能跟哪些因素有关
1. 提出猜想:
动能的大小可能与物体的质量、速度等因素有关。
2. 设计实验方案
提示:(1)考虑“控制变量法”
(2)怎样比较动能的大小?
木块在水平面运动的距离
转换法
实验一:探究物体的动能跟速度的关系
1. 让钢球A分别从不同的高度由静止开始滚下,钢球运动到水平面时的快慢一样吗?哪次物体B被撞得远?
实验表明,钢球从高处滚下,高度h越高,钢球运动到底部时越_____(填快或慢),物体B被撞得越远。所以,质量相同时,钢球的速度越大,动能越 _________。
实验一:探究物体的动能跟速度的关系
快
大
实验二:探究物体的动能跟质量的关系
2. 改变钢球的质量,让不同的钢球从同一高度由静止开始滚下,哪个钢球把物体B撞得远?
实验二:探究物体的动能跟质量的关系
实验表明,速度相同时,质量越_______的钢球能将物体B 撞得越远 。所以,钢球的速度相同时,质量越大,动能越 ________。
大
大
实验结论
物体动能的大小跟速度、质量有关,质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大。
如果车的行驶速度相同,质量大的,动能大,行驶时危险性就大。所以大型客车和货车最高行驶速度就要小。
馒头虽然小,但因为速度特别大,动能就非常大,因此能将人击晕。
思考一下?
三、重力势能
在地球表面附近,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。
实验三:探究物体的重力势能跟哪些因素有关
1. 提出猜想:
重力势能的大小可能与物体的质量、高度等因素有关。
2. 设计实验方案
提示:(1)考虑“控制变量法”
(2)怎样比较重力势能的大小?
桌腿在沙子中的凹陷程度比较重力势能
转换法
实验结论
一、重力势能与高度的关系
质量相同时,高度越高,重力势能越大。
二、重力势能与质量的关系
高度相同时,质量越大,重力势能越大。
物体重力势能的大小跟高度、质量有关,质量相同的物体,所处的位置越高,它的重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,它的重力势能也越大。
水力发电
水力发电的基本原理是利用水位落差,水位越高,水的重力势能越大。
四、弹性势能
物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体的弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。
弯曲的杆
拉开的弓
跳台跳水
{
机械能
动能
势能
{
重力势能
物体具有机械能的总量就等于动能和势能两种能量之和。
五、机械能
弹性势能
水能和风能是机械能
物体从高处落下,物体的重力势能转化成了动能。
弯弓射箭时,弓的弹性势能转化为箭的动能。
可见,动能和势能可以相互转化
铁锁会打到鼻子吗?
分析单摆小球在摆动过程中动能和势能是怎样相互转化的。
单摆
A
B
C
1、重力势能和动能在A→B 的过程中是如何变化的?
和B→C
A→B:重力势能转化为动能;
B→C:动能转化为重力势能。
2、实验最终现象
运动幅度逐渐减小,直至静止;
及原因?
原因:单摆受到空气阻力和摩擦
1、实验最终现象:运动幅度逐渐 ,直至静止。
2、原因?受到 和 。
减小
实验归纳:
空气阻力
摩擦
如果不计空气阻力和摩擦的情况下,物体会怎么样?
六、机械能守恒
说明:
a、机械能守恒是有条件的,只有重力或弹力做功时,机械能是守恒的。
b、在动能和势能相互转化中,若受摩擦等阻力,则机械能的总和减少,即机械能不守恒。
c、“在光滑面上”、“不计空气阻力”等文字,表示没有摩擦等阻力,此时机械能总和可看作是不变的。
如果只有动能和势能相互转化,尽管动能和势能大小会变化,但机械能的总和不变,或者说机械能是守恒的。
科学世界:人造地球卫星的机械能转化
许多人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行,离地球最近的一点叫近地点,离地球最远的一点叫远地点。
卫星在大气层外运行,不受空气阻力,只有动能和势能的转化,因此机械能守恒。
卫星在远地点时势能最大,当它从远地点向近地点运动时,势能 ,动能 ;当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能 ,动能 。
减小
增大
增大
减小
EVCapture4.2.2软件录制
Lavf57.25.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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