一小孩从公园中的滑梯上加速滑下如图,对于其机械能的变化情况,
考点名称:势能的影响因素
势能:势能是一个相对量,选择不同的势能零点,势能的数值一般是不同的。在保守的内力场和外力场作用下的质点系统,由于它所处的一定位形而具有的作功本领,势能包括重力势能和弹性势能两种,势能是属于物体系共有的能量,通常说一个物体的势能,实际上是一种简略的说法。单位是焦耳(J)。
重力势能:物体由于被举高而具有的能量。
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能,叫弹性势能。
势能的计算公式
1、重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量,公式为EP=mgh(m 质量,g应取9.8N/kg,h物体据水 平面的高度)。
2、弹性势能是物体因为弹性形变而具有的能量,公式为EP=1/2 kx^2。
影响势能的因素
1、重力势能的影响因素:
质量、被举的高度。物体的质量越大,举得越高,它具有的重力势能就越大;
2、弹性势能的影响因素:
弹性形变。同一物体的弹性形变程度越大,它具有的弹性势能就越大。
考点名称:机械能与其他形式能量的转化
机械能转化的意义
“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一,它反映了物质运动和相互作用的本质,广泛渗透在各门学科这,并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分,也是最基础的部分,对今后的学习具有基础性的意义。
机械能转化的分析方法
对于学生而言,简单的机械能转化现象易于理解,如苹果从树上落下,在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手,不知道该如何分析,下面是有关机械能转化的分析方法。
第一步:看过程
在对机械能转化的分析时,一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中,其机械能的转化是不同的。例如这一题,如果题目是这样说的就不一样了:“乒乓球从手中下落的过程中,说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落,但是它们所研究的不是同一个过程,因此所得出的结果也就不同了。
为了能更能形象地看出研究的过程,我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出,这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。
第二步:分阶段
对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握,可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实,任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中,就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段:A点→B点→C点→D点→E点。
第三步:抓要素
在第二步中,已经把整个过程分成四个阶段,然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时,关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。
(1)A点→B点
在这一阶段,乒乓球由静止开始下落,高度逐渐减小,重力势能减小,运动的速度逐渐增大,动能增大,所以是重力势能转化为动能。
(2)B点→C点
在乒乓球落地的瞬间,乒乓球发生形变,乒乓球由运动变为静止,所以是动能转化为弹性势能。
(3)C点→D点
在这一阶段,乒乓球恢复原状,开始向上运动,所以是弹性势能转化为动能。
(4)D点→E点
在这一阶段,乒乓球上升,速度减慢,所以是动能转化为重力势能。
根据以上的分析,我们可以把“乒乓球从手中落到地上又弹跳起来。”出这一过程中的能量转化情况概括为重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
机械能还能转化成什么能?
理论上讲,我们可以将机械能转化成一切我们需要的能量,简单的列举几个:
(1)发电机:转化成电能
(2)摩擦生热:转化成热能
(3)压缩弹簧:转化成弹性势能
能量的转化形式:
有什么运动形式就有什么性质的能量,机械能是与物体的机械运动相关的能量。不仅动能和势能之间可以互相转化,在一定的条件下机械能还可以与内能、电能、光能、化学能、核能等等进行转化。
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