机械能及其转化
我们前面就已经学习过关于能量的转化,请回答,电灯工作的时候,能量是怎么转化的?风力发电机工作的时候,能量是怎么转化的?水力发电机工作的时候,能量是怎么转化的?电动机工作的时候,能量是怎么转化的?
电灯:电能—光能
风力发电机:风能—电能
水力发电机:机械能—电能
电动机:电能—动能
重力势能
动能
摆轮在下降过程中能量如何转化?
重力势能
动能
摆轮在上升过程中能量又如何转化?
滚摆实验:
1、上升:速度 ,高度 , 动
能 ,重力势能 , 能转
化为 能。
2、下降:速度 ,高度 ,动
能 ,重力势 能 , 能
转化为 能。
变慢
变高
变小
变大
动
动
重力势
重力势
变快
变低
变大
变小
结论:动能和重力势能可以相互转化.
分析A、B、C三点间的能量转化过程。
A
B
C
分小组做单摆实验,自己通过实验来研究动能和势能的转化。
单摆
通过滚摆和单摆实验,我们可以得出什么结论?
结论:重力势能和动能是可以相互转化的。
思考:列举日常生活中关于动能与重力势能相互转化的事例。
分析其中的动能和势能的转化
当卫星从远地点向近地点运动时,它的势能,动能,速度如何变化?当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能,动能,速度又如何变化?
卫星在近地点的动能最 ,势能最 ;在远地点的动能最 ,势能最 。
大
小
小
大
动能和弹性势能可以相互转化吗?
事例:竖直悬挂的弹簧下端挂有一个重物,松手后,重力作用下重物向下运动,弹簧伸长一定长度后又反弹。
分析能的转化过程。
发生弹性形变的玻璃钢杆能够把这位运动员高高弹起,说明了什么?
结论:
动能和重力势能可以相互转化
动能和弹性势能可以相互转化
动能和势能可以相互转化
动能和势能相互转化:
(1)动能的增减变化要以速度的增减来判断。
(2)重力势能的增减变化要以物体离地面高度的变化来判断。
(3)弹性势能的增减要根据形变大小的变化来判断。
(4)动能和势能的相互转化过程中,必定有动能和势能各自变化,而且一定是此增彼减。
只有动能和势能相互转化,机械能的总和不变
机械能守恒定律:
用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拿近自己的鼻子,稳定后松手,头不要动。铁锁向前摆去又摆回来。铁锁摆回时会碰到你的鼻子吗?会距离你的鼻子很远吗?
想想做做
在这个实验里,铁锁的动能和势能在不断转化。在转化过程中,机械能的总量有什么变化吗?
乒乓落地又弹起,你发现了什么?
静止时,具有重力势能
下落过程中,既具有重力势能,又具有动能,
落地瞬间,动能转化为弹性势能,球被反弹回去
上升过程中,动能转化为重力势能
整个过程中,机械能总量保持不变
乒乓落地又弹起,你发现了什么?
生活中的物理,你留意过吗?
弹簧门在推开以后能自己关闭,这是因为门被推开后,弹簧被卷紧变形,具有了_______能,放手后转化为门的_____能,使门自动关闭。
弹性势
动
滚摆实验
机械能守恒
练习:
1、跳伞运动员在空中匀速下落时,重力势能 ,动能 ,机械能 。
2、小明从光滑的滑梯上下滑过程中,下列说法正确的是。不计空气阻力( )
A、重力势能减小,动能增加,机械能不变。
B、重力势能增加,动能减小,机械能不变。
C、重力势能增加,动能不变,机械能增加。
D、重力势能减小,动能不变,机械能减小。
减小
不变
减小
A
3.关于机械能,下列说法错误的是 ( )
A.一个物体具有动能就是具有机械能
B.物体具有重力势能就是具有机械能
C.物体具有弹性势能就是具有机械能
D.只有当物体同时具有动能和势能时,才能说物体具有机械能
4.乒乓球由高处静止下落的过程中,它的机械能的转化情况是( )
A.弹性势能转化为动能
B.重力势能转化为动能
C.动能转化为重力势能
D.重力势能转化为弹性势能
D
B
5. 2010年5月,全国蹦床锦标赛在温州举行。比赛中,当运动员从蹦床上起跳后,在空中上升的过程中( )
A.动能变大,重力势能变小
B.动能变小,重力势能变小
C.动能变大,重力势能变大
D.动能变小,重力势能变大
A B C D
(第20题图)
6.如图所示的是运动员在铅球比赛中的场景。铅球离手后,在空中飞行过程中动能EK 随时间t变化的曲线最接近的是( )
D
A
7.2010年4月14日,青海玉树发生强烈地震。地震后运送救灾物资的飞机对灾区投放物品,物品在空中匀速下落的过程中,其动能和重力势能的变化是( )
A.动能增加,重力势能增加
B.动能减少,重力势能减少
C.动能不变,重力势能减小
D.动能不变,重力势能增加
C
8、图中的四幅图片是生活和生产中的场景,对其能量变化的描述中,错误的是( )
A.甲图中,货物被举高后内能增加了
B.乙图中,列车速度增大后动能增加了
C.丙图中,握力计发生形变后弹性势能增加了
D.丁图中,飞机升空后重力势能增加了
A
9、如图6所示,铅球从出手到将要落地的过程中,下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A.铅球由a?→b时,动能逐渐增大
B.铅球在b点的机械能大于a点的机械能
C.铅球由b →c时,机械能逐渐减小
D.铅球在c点时动能最大
a
b
c
图6
D
10、如图是某城市地铁的设计方案图,进站和出站的轨道都与站台构成一个缓坡,为了充分利用能量,火车进站上坡前关闭发动机,由于惯性冲上缓坡,则上坡时火车的动能逐渐 重力势能逐渐 。
(选填“增大”“减小”或“不变”)
减小
增大
11、分析皮球从手中落下又弹起的过程中的能量的转化。
皮球落向地面时, 能转化为 能;撞击地板时, 能转化为 能,恢复形变(未离开地面)向上弹起时, 转化为 能,离开地面向上弹跳时, 能转化为 能。
动
动
动
弹性势能
弹性势
重力势
动
重力势
12、如图是跳水运动员跳板跳水时的情景,从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中,若不计空气阻力,则在整个过程中 ( )
A.运动员的动能一直增大,
机械能不变
B.运动员的重力势能一直减小,
机械能减小
C.运动员的动能先减小后增大,
机械能不变
D.运动员的重力势能先减小后增大,
机械能增大
C
13、学生在做模拟“蹦极”的小实验。一根橡皮筋一端系一个小石块,另一端固定在d点,b点是橡皮筋系小石块自然下垂时下端所在的位置,c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点。在小石块由a点到c点运动的过程中,以下说法正确的是( )
A、小石块动能一直在增加
B、小石块减少的重力势能全部
转化为动能
C、小石块经过b点时,橡皮筋具
有弹性势能
D、小石块到达C点时,动能为零
D
d
a
14、图是小朋友玩蹦蹦床的情景,
对他们在上升和下落过程中机
械能的变化,下列分析不正确
的是( )
A.小孩上升到最高点时的重力势能最大
B.小孩在空中下落的过程中重力势能转化为动能
C.小孩下落到最低点时蹦蹦床的弹性势能最大
D.小孩下落到最低点时的动能最大
D
我们同学来学校时,在上坡前往往要加紧蹬几下;汽车司机在开车上坡前,也往往要加大油门,加大速度。
从能量的转化的角度来说明这样做的好处。
生活中的物理,你留意过吗?
增大动能,可以有较多的动能转化势能和内能,防止车倒退。
1、动能和重力势能可以相互转化
动能和弹性势能可以相互转化
动能和势能可以
相互转化
3、机械能守恒:如果只有动能和势能相互转化
机械能的总和不变
2、动能与势能统称为机械能
小结:
再见