动能和势能 机械能及其转化 知识讲解

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常见能量转换和能量守恒解析

常见能量转换和能量守恒解析

常见能量转换和能量守恒解析能量转换是指能量在不同形式之间的转变,而能量守恒是指在一个封闭系统中,能量不会凭空产生也不会凭空消失,只会从一种形式转换为另一种形式,系统的总能量保持不变。

以下是常见的能量转换和能量守恒的解析:1.机械能转换:机械能包括动能和势能。

动能是物体由于运动而具有的能量,势能则包括重力势能和弹性势能。

动能和势能之间可以相互转换,例如,一个下落的苹果,从高处落下时,重力势能转化为动能。

2.热能转换:热能是指物体内部粒子运动的能量。

热能可以转化为其他形式的能量,如机械能、电能等。

例如,烧水时,热能转化为水蒸气的动能,推动水轮机旋转。

3.电能转换:电能是指电荷在电场中运动所具有的能量。

电能可以转化为热能、光能、机械能等。

例如,电灯泡将电能转化为光能和热能,电风扇将电能转化为机械能。

4.光能转换:光能是指光波所携带的能量。

光能可以转化为电能、热能等。

例如,太阳能电池将光能转化为电能,植物进行光合作用将光能转化为化学能。

5.核能转换:核能是指原子核在核反应中释放的能量。

核能可以转化为热能和机械能。

例如,核电站利用核裂变或核聚变反应产生的热能,驱动发电机旋转,转化为电能。

能量守恒定律在上述能量转换过程中始终得以体现。

例如,一个摆动的钟摆,虽然摆动幅度逐渐减小,但钟摆系统的总能量(动能和势能之和)保持不变,只是能量在动能和势能之间进行转换。

总结,能量转换和能量守恒是自然界中普遍存在的现象,掌握这些知识点有助于我们更好地理解世界的运行规律。

在学习和生活中,我们可以观察到各种能量转换和守恒的实例,进一步加深对这一物理定律的理解。

习题及方法:1.习题:一个物体从高处自由下落,求在下落过程中,物体的重力势能和动能的变化情况。

方法:根据重力势能和动能的定义,重力势能与物体的高度有关,动能与物体的速度有关。

下落过程中,物体的高度减小,重力势能减小;速度增大,动能增大。

因此,重力势能转化为动能。

2.习题:一个静止的物体从斜面滑下,求在滑行过程中,物体的势能和动能的变化情况。

机械能、动能与势能

机械能、动能与势能

机械能、动能与势能引言在物理学中,机械能是一个关键概念,它涉及到物体的动能和势能。

了解这些概念对于理解物体在运动过程中的能量转换和能量守恒律至关重要。

本文将介绍机械能、动能和势能的概念、计算方法以及它们在物理中的应用。

机械能机械能是物体在运动过程中的总能量,表示为E_m。

机械能可以分解为动能和势能的和。

动能是物体由于运动而具有的能量,势能是物体由于位置而具有的能量。

动能动能(kinetic energy)是物体由于运动而具有的能量。

动能的计算公式为:动能 = 1/2 * m * v^2其中,m表示物体的质量,v表示物体的速度。

势能势能(potential energy)是物体由于位置而具有的能量。

常见的势能包括重力势能、弹性势能和化学势能等。

•重力势能(gravitational potential energy)是物体由于离地面高度而具有的能量。

重力势能的计算公式为:重力势能 = m * g * h其中,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体离地面的垂直高度。

•弹性势能(elastic potential energy)是物体由于形变而具有的能量。

弹性势能的计算公式取决于物体的弹性恢复系数和变形量。

•化学势能(chemical potential energy)是物体由于化学反应而具有的能量。

化学势能的计算方法因具体情况而异。

能量守恒能量守恒定律是物理学中一个重要的定律。

根据能量守恒定律,一个系统中的能量总量在封闭系统中保持不变。

在考虑摩擦阻力等因素的情况下,机械能在一个系统中可以转化为其他形式的能量,但总能量仍然保持不变。

能量转换的示例包括自由落体过程中动能的转化为重力势能,以及弹簧振动过程中动能和弹性势能的转化。

应用机械能、动能和势能的概念在各个领域具有广泛的应用。

在工程领域,了解机械能和势能的转换可以帮助工程师设计高效的机械系统和优化能源利用。

在运动领域,了解动能可以帮助运动员提高自己的运动效率和能量转化率。

机械能与能量转化知识点梳理

机械能与能量转化知识点梳理

机械能与能量转化知识点梳理能量是物理学中的重要概念之一。

在自然界中,能量可以以不同的形式存在,其中机械能是一种常见的形式。

机械能是指物体由于运动或者位置而具备的能量。

本文将对机械能及其转化进行知识点的梳理。

一、机械能的定义与计算公式机械能是动能和势能的总和。

动能是物体由于运动而具备的能量,记作K,计算公式为K=1/2mv²,其中m为物体的质量,v为物体的速度。

势能是物体由于位置而具备的能量,记作U,计算公式为U=mgh,其中m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。

机械能记作E,计算公式为E=K+U。

二、机械能的转化1. 动能转化为势能:当物体由静止开始运动时,动能逐渐增加,同时势能逐渐减小。

当物体达到最高点时,动能减为零,而势能最大。

2. 势能转化为动能:当物体从高处下落时,势能逐渐减小,而动能逐渐增加。

当物体达到最低点时,势能减为零,而动能最大。

3. 动能和势能的互相转化:在物体运动过程中,动能和势能可以相互转化。

例如,弹簧振子在运动过程中,机械能不断在动能和势能之间转化。

三、机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有外力做功和能量损失的情况下,机械能守恒。

这意味着一个封闭系统中的机械能总量保持不变。

根据机械能守恒定律,可以得出以下结论:1. 在自由落体运动中,机械能守恒。

当物体从高处下落到低处,动能增加,势能减小,但机械能总量不变。

2. 在简谐振动中,机械能守恒。

弹簧振子在振动过程中,动能和势能不断互相转化,但机械能总量保持不变。

四、能量转化的应用机械能转化的原理和规律在日常生活和工程领域有着广泛的应用,例如:1. 水坝的建设利用了水的势能转化为机械能,从而产生电能,供人们使用。

2. 弹簧减震器利用了机械能的转化,将车辆运动时产生的动能转化为弹簧的势能,从而缓解震动。

3. 摩托车、汽车等交通工具的运动依赖于能量的转化,燃料的化学能转化为机械能,驱动车辆前进。

综上所述,机械能与能量转化是物理学中的重要知识点,了解机械能的定义、计算公式、转化过程及应用,有助于我们深入理解能量守恒的基本原理,同时也为日常生活和工程实践中的能量转化问题提供了理论指导。

物理知识点机械能的转化与动能与势能

物理知识点机械能的转化与动能与势能

物理知识点机械能的转化与动能与势能物理学中,机械能是指在物体运动时所具有的能量形式。

它由动能和势能两部分组成,动能是由物体的运动而产生的能量,而势能则是与物体所处的位置有关的能量。

本文将探讨机械能的转化以及动能与势能之间的关系。

一、机械能的转化过程机械能的转化是指动能和势能在物体运动中相互转化的过程。

在一个封闭系统中,物体的总机械能保持不变,只会发生转化而不会消失。

1. 动能的转化动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。

当物体从静止开始运动时,它的动能逐渐增加,随着速度的增加而增大。

在物体的运动过程中,动能可以转化为其他形式的能量,比如声能、电能等。

例如,当一个小球从高处自由落下时,由于重力的作用,小球的势能逐渐转化为动能。

当小球到达最低点时,势能转化完全为动能,而动能达到最大值。

当小球反弹上升时,动能再次转化为势能,随后又转化为动能。

这一过程中,动能和势能相互转化,而总机械能保持不变。

2. 势能的转化势能是物体由于所处位置而具有的能量,它与物体的质量和位置有关。

当物体从一个位置移动到另一个位置时,它的势能会发生改变,而这种改变可以用来做功或者转化为其他形式的能量。

举个例子,一个摆在地面上的弹簧,当物体压缩弹簧时,它的势能逐渐增加。

当释放弹簧时,势能转化为动能,物体开始按照弹力的方向运动。

这时,动能逐渐增加,而势能减小。

当物体到达最高点时,动能转化为势能,势能达到最大值。

这样,势能与动能相互转化,机械能保持不变。

二、动能与势能的关系动能和势能是机械能的两个组成部分,它们之间存在着密切的关系。

1. 动能与速度的关系动能与物体的速度成正比,即动能随着速度的增加而增大。

动能的计算公式为:动能 = 1/2 × m × v²,其中m为物体的质量,v为物体的速度。

由此可见,动能的大小取决于物体的质量和速度,而与物体的高度无关。

这也可以解释为什么一个质量小而速度大的物体,具有比质量大而速度小的物体更大的动能。

物理知识点机械能的转化与动能与势能的转化与守恒定律与弹性势能

物理知识点机械能的转化与动能与势能的转化与守恒定律与弹性势能

物理知识点机械能的转化与动能与势能的转化与守恒定律与弹性势能物理知识点:机械能的转化与动能和势能的转化以及守恒定律与弹性势能在物理学中,机械能是指物体所具有的能量,包括动能和势能。

动能是由物体的运动所导致的能量,而势能则是物体由于位置或形状而具有的能量。

机械能的转化是指动能和势能之间的转化,而守恒定律是指机械能在某些条件下保持不变。

另外,弹性势能是一种特殊的势能形式,它涉及到物体的弹性性质与能量转化的关系。

一、机械能的转化与动能与势能的转化机械能的转化是指物体在运动或变形过程中,动能和势能之间的相互转换。

当物体在作运动时,它具有动能。

动能的大小与物体的质量和速度有关,可以用以下公式表示:动能 = 1/2 * m * v²其中,m为物体的质量,v为物体的速度。

当物体的速度增加时,它的动能也随之增加。

同样地,当物体的速度减小时,它的动能也会减小。

另一方面,当物体由于位置或形状发生变化时,它具有势能。

势能的大小与物体所处的位置或形状有关,可以用以下公式表示:势能 = m * g * h其中,m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度(或者是相对于参考位置的变化量)。

当物体的高度增加时,它的势能也会增加。

同样地,当物体的高度减小时,它的势能也会减小。

在物体的运动或形状发生变化时,动能和势能之间会相互转化。

例如,当一个物体从高处落下时,它的势能将逐渐转化为动能,同时速度也会逐渐增加。

同样地,当一个物体沿斜面上升时,它的动能将逐渐转化为势能,同时速度也会逐渐减小。

二、守恒定律与机械能守恒定律在某些条件下,机械能是守恒的,即机械能的总量在物体的运动或变形过程中保持不变。

这被称为机械能守恒定律。

机械能守恒定律适用于不受外力作用的系统。

在一个封闭系统中,如果只有重力和弹力对物体进行作用,而其他任何外力都可以忽略不计,那么机械能在系统中是守恒的。

这意味着物体的动能和势能在系统中的总量保持不变。

以一个自由落体为例,当物体从高处自由落下时,它的势能逐渐转化为动能。

机械能动能势能三者的关系

机械能动能势能三者的关系

机械能动能势能三者的关系1. 机械能的概念首先,咱们得聊聊什么是机械能。

简单来说,机械能就是一个物体由于它的运动状态或者位置状态而具有的能量。

你可以把它想象成一个老爷爷,身体里有两种能量,分别叫“动能”和“势能”。

这两位老伙计一起,把机械能这块大蛋糕做得圆圆满满。

1.1 动能的来龙去脉动能就好比你骑自行车时的那种风驰电掣的感觉。

你越骑越快,风吹过脸庞,简直像是在飞。

动能的公式也很简单,公式是(frac{1{2mv^2),这里的“m”就是你的体重,“v”是你的速度。

速度越快,动能越大,简直让人热血沸腾!想想吧,当你在下坡的时候,车子飞速而下,那种刺激的感觉就来自于你的动能在“帮你忙”!1.2 势能的独特魅力再来说说势能。

势能就像你在蹲马步的时候,腿上积蓄的那股力量。

站得越高,势能就越大,比如站在一个高高的山顶上,往下看,哎呀,心里不禁一颤,那种感觉就好像随时可以飞起来一样。

势能的公式是 (mgh),这里的“h”就是高度。

你能想象吗?在游乐园里坐过山车的时候,最高点那一瞬间,虽然看似静止,其实你的势能正值巅峰,紧接着就是狂飙突进的瞬间,动能满满!2. 动能与势能的相互转化2.1 相互转换的奇妙之处好吧,现在我们得说说这两位老兄之间的关系了。

动能和势能就像是一对老夫老妻,彼此依赖,互相转换。

在你上山的时候,动能并不多,势能却在慢慢增加。

可一旦你爬到了山顶,势能满满的,转身一跃,就又变成了动能,带着你风驰电掣般地往下冲。

真是“有始有终”的好搭档!2.2 实际例子的启发举个例子,就像是在游乐场玩秋千。

你一开始摇摆的时候,势能很低,因为离地面不高。

可当你逐渐向上摇的时候,势能开始增加,动能则相对减小。

当你到达最高点的瞬间,动能几乎为零,势能却到了最大。

然后,伴随着一声“啊”,你往下冲去,动能瞬间大增,势能则消失得无影无踪。

这就是能量守恒的典范,真是“变来变去”的魔法啊!3. 机械能守恒的法则3.1 能量守恒的真谛再往深了说,机械能守恒的法则简直就像是宇宙的一个小秘密。

02动能、势能、机械能及其转化

02动能、势能、机械能及其转化

初三物理下期(2)动能、势能、机械能及其转化一、本周知识概述在八年级物理中同学们已经知道电能,今天我们来学习另一种形式的能量——机械能。

那到底什么是机械能?它包含哪些具体的能量?谁具有机械能?和电能之间能相互转化吗?在学习中要注意紧扣不同形式的能量各与哪些因素有关。

二、重难点知识精析(一)动能和势能1、动能:物体由于运动而具有的能,叫做动能。

2、影响动能大小的因素:动能的大小决定于物体的质量和速度。

(1)在质量相同时,物体的速度越大,它具有的动能越大,物体的速度越小,它具有的动能越小。

(2)在速度相同时,物体的质量越大,它具有的动能越大,物体的质量越小,它具有的动能也越小。

3、势能:势能分为重力势能和弹性势能。

(1)重力势能:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。

(2)弹性势能:物体由于发生了弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。

4、影响势能大小的因素(1)在质量相同时物体所处的高度越高,它的重力势能越大,物体所处的高度越低,它的重力势能越小。

(2)在高度相同时,物体的质量越大,它的重力势能越大,物体的质量越小,它的重力势能越小。

(3)同一物体的弹性形变越大,则它具有的弹性势能越大。

例1、下列物体中,既具有动能又具有势能的是()A.在平直公路上行驶的汽车 B.拉长的橡皮筋C.空中正在下落的冰雹 D.被拦河坝挡住的水例2、竖直上抛的石子,不计空气阻力,在上升过程中()A.动能减小,重力势能不变 B.动能不变,重力势能增加C.动能减小,重力势能增加 D.动能不变,重力势能不变(二)机械能及其转化1、机械能:动能和势能统称为机械能。

方法规律:确定物体具有哪一种能量,先要认清“标志”,动能的标志是运动,重力势能的标志是否被举高,弹性势能的标志是发生弹性形变。

2、动能和势能可以相互转化(1)动能和重力势能是可以相互转化的。

在滚摆实验中可以看到,滚摆旋转着下降,越转越快。

到最低点时,滚摆转而上升,上升中它越转越慢,直到差不多回到原来的位置。

初中物理复习 机械能—动能、势能、机械能及其相互转化

初中物理复习 机械能—动能、势能、机械能及其相互转化

机械能—动能、势能、机械能及其转化模块一动能和势能【一、知识点】1.能量(1)定义:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。

(物体对外做功本领越强,能量就越大)注意:物体具有能,并不是说它一定做了功,而是指能够、可以做功或者正在对外做功。

如:运动的子弹、流动的水、流动的空气(风);高山上的石头、头顶的吊扇;被压缩的弹簧、被拉开的弓箭都具有能量。

(2)单位:能量的单位是焦耳(J)。

2.动能(1)定义:物体由于运动而具有的能称为动能。

流动的水具有能量(2)决定因素:物体的质量和速度。

(3)比较大小的方法:相同质量时比较速度,相同速度时比较质量。

3.重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的能量,叫重力势能。

山上的石头具有重力势能(2)决定因素:物体的质量和被举的高度。

物体的质量越大,被举的高度越高,物体所具有的重力势能越大。

4.弹性势能(1)定义:物体由于弹性形变而具有的能量,叫弹性势能。

拉开的弓弦具有弹性势能(2)决定因素:弹性形变的大小和弹性大小。

物体弯曲的程度越大,弹性越大,物体所具有的的弹性势能越大。

动能重力势能弹性势能定义 物体由于运动而具有的能量 物体由于被举高而具有的能量物体由于弹性形变而具有的能量影响大小因素 质量、速度质量、被举高的高度 形变量、物体的弹性计算式 21=2E mv 动=E mgh 重21=2E kx 弹【二、例题精讲】【例1】★关于动能和势能,下列说法正确的是( ) A . 物体没有做功,它一定不具有能 B . 位置高的物体,它的势能一定大 C . 质量大、速度大的物体动能一定大 D . 弹簧一定具有弹性势能 考点: 动能大小的比较;势能大小的比较.解析: A 、物体只要能够做功,它就具有能量,并不一定正在做功,故A 错误;【测试题】下列关于动能的说法,正确的是()A.运动的物体具有的能,叫动能B.物体由于运动具有的能,叫动能C.速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D.运动物体质量越大,所具有的动能一定越多【例2】★“跳远”是一项常见的体育运动.跳远运动员在比赛中都是先助跑一段距离后才起跳,这样做是为了()A.增大了跳远运动员的惯性B.减小了跳远运动员的惯性C.增大了跳远运动员的动能D.减小了跳远运动员的动能【测试题】下列关于动能的说法,正确的是()A.运动的物体具有的能,叫动能B.物体由于运动具有的能,叫动能C.速度大的物体甲具有的动能一定大于速度小的物体乙具有的动能D.运动物体质量越大,所具有的动能一定越多【拓展题】关于动能的概念,下列说法中正确的是()A.速度大的物体具有的动能一定大B.质量大的物体具有的动能一定大C.运动物体只具有动能D.一切运动的物体都具有动能【例3】★★老鹰和麻雀都在空中飞行,如果他们具有的动能相等,那么()A.老鹰比麻雀飞得快B.麻雀比老鹰飞得快C.老鹰比麻雀飞得高D.麻雀比老鹰飞得高【测试题】如果汽车、摩托车与列车三种车辆的速度相等,那么按照它们的动能从大到小排列顺序正确的是()A.汽车、摩托车、列车B.列车、汽车、摩托车C.摩托车、汽车、列车D.汽车、列车、摩托车解析:汽车、摩托车和列车的质量,列车的质量最大、汽车的质量次之、摩托车的质量最小;因为三者的速度相同,所以三者的动能从大到小的顺序:列车、汽车、摩托车.答案:B【拓展题】我们曾听到鸟与飞机相撞而引起机毁人亡的报道,空中飞翔的鸟对飞机构成了巨大威胁,鸟与飞机相撞引起机毁的原因是()A.鸟飞行的速度很大B.鸟飞行的速度很小C.以飞机为参照物,鸟的速度很小D.以飞机为参照物,鸟的速度很大考点:运动和静止的相对性;参照物及其选择;动能的影响因素.解析:以相向而行的飞机为参照物,相同的时间内,鸟和飞机之间的距离变化很大,以飞机为参照物,鸟的速度很大.小鸟的速度越大,它的动能越大,所以鸟与飞机相撞引起机毁.答案:D【测试题】小丽从学校回家过程中如图示是她的s﹣t图象,则小丽动能最大的时间段是()A.在0﹣t1时间内B.在t1﹣t2时间内C.在t2﹣t3时间内D.无法确定考点:动能大小的比较.解析:当运动物体确定了,就是物体的质量是确定的.影响因素就只有速度了.在题中S-t图像曲线中,0- t1曲线最陡,动能最大答案:A【测试题】下列说法正确的是()A.甲物体比乙物体所处的位置高,则甲的势能比乙的势能大B.甲物体比乙物体的速度大,则甲的动能比乙的动能大C.一个物体能够做功,说明它具有能D.一个物体具有能,说明它正在做功考点:能;动能大小的比较;势能大小的比较.解析:A、重力势能除了与高度有关之外还与质量有关,甲和乙的物体质量不确定,所以势能的大小也是不确定的.B、动能除了与速度有关之外,还与物体的质量有关,甲和乙的物体质量不确定,所以动能的大小也是不确定的.C、一个物体能够做功,这个物体就具有能.D、一个物体具有能,说明它有做功的能力,但它不一定做功.答案:C【例4】★★在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小丽同学设计了如图所示甲、乙、丙三次实验.让铁球从同一斜面上某处由静止开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,铁球与纸盒在水平面上共同移动一段距离后静止.(1)要探究动能大小与物体质量的关系应选用两图;实验中应保证___________相同.(2)选用甲、丙两次实验可以得出的结论是.(3)该实验是通过观察来比较铁球动能的大小,从而得出结论的.考点:探究影响物体动能大小的因素.解析:(1)要探究动能大小与物体质量的关系,应保持小球的速度相同,质量不同,所以应使质量不同的小球从斜面的同一高度由静止滚下,因此要选择甲、乙两图;(2)由图示实验可知,甲、丙两次实验,球的质量相同,甲滚下的高度大于丙滚下的高度,甲将纸盒推动得更远,说明动能更大,可得质量相同的物体,运动速度越大,它具有的动能就越大;(3)该实验是通过观察纸盒被撞击后移动的距离来比较铁球动能的大小的,这种方法是转换法.答案:(1)甲、乙;铁球到达水平面的速度;(2)质量相同的物体,运动的速度越大,它具有的动能就越大;(3)纸盒被推动距离的大小.【测试题】为了研究动能的大小与哪些因素有关,教材中设计了“小钢球撞木块”的实验(如图所示)让静止的小钢球从斜面滚下,观察木块被推动的距离.关于该实验的说法中,不正确的是()A.该实验的设计思路是采用转换法,用木块移动的距离来表示动能的大小B.该实验研究的基本方法是控制变量法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等C.在实验器材的选择时,可以不考虑斜面的光滑程度,被撞木块的质量和软硬等因素D.实验过程中,让同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球获得不同的运动速度考点:探究影响物体动能大小的因素.解析:A、球的动能是从木块被推出的距离看出的,这里采用了转换法的思想,故该选项说法正确;B、球的动能与质量和速度都有关系,根据控制变量法,如分别控制小球滚下的高度、小球的质量等;故该选项说法正确;C、斜面的光滑程度影响小球滚下的速度,木块的质量和软硬影响碰撞的程度,所以在实验器材的选择时,考虑斜面的光滑程度,木块的质量和软硬等因素,故该选项说法不正确;D、让球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关,同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球获得不同的运动速度,故该选项说法正确.答案:C【拓展题】在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关.(1)为验证猜想一,他设计了如图所示实验,实验时将同一弹簧压缩(相同/不同)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较,从而比较弹性势能的大小;(2)为验证猜想二,需选用的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩(相同/不同)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;(3)若水平面绝对光滑,本实验将(能/不能)达到探究目的;(4)小明根据实验现象认为:小球和木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了,你认为小明的观点是(正确/不正确)的,理由是.考点:探究影响物体势能大小的因素.解析:(1)此题要改变弹簧的弹性形变大小,因此要将同一个弹簧压缩不同的长度;运用转换法,观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小.(2)为验证猜想二,需选用长度和粗细相同,材料不同的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩相同的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若木块被推动的距离不相等,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;(3)若水平面绝对光滑,木块就会做匀速直线运动,无法比较木块移动距离的远近,达不到探究目的.(4)小球推动木块移动一段距离后都要停下来,是因为水平面有摩擦力,木块克服摩擦做功,机械能转化为内能,而不是机械能消失了.故小明的观点是错误的.答案:(1)不同;被推动距离的远近;(2)长度和粗细相同,材料不同;相同;木块被推动的距离不相等;(3)不能;(4)不正确;机械能转化为内能.模块二机械能及其转化【一、知识点】1.机械能及其转化(1)概念:动能和势能统称为机械能。

物理知识点机械能的转化与动能与势能的转化与守恒定律与摩擦力

物理知识点机械能的转化与动能与势能的转化与守恒定律与摩擦力

物理知识点机械能的转化与动能与势能的转化与守恒定律与摩擦力物理知识点:机械能的转化与动能和势能的转化,守恒定律和摩擦力在物理学中,机械能是一个重要的概念,它描述了物体在力的作用下发生的能量转化。

机械能包括动能和势能两个部分。

动能是物体由于运动而具有的能量,而势能是物体由于位置或形状而具有的能量。

这些能量之间的转化与守恒定律密切相关,并受到摩擦力的影响。

首先,让我们来了解一下动能和势能的定义及其转化。

动能是由于物体的运动而产生的能量。

当物体以速度v运动时,其动能K可以表示为K = 1/2 mv²,其中m是物体的质量。

动能的转化可以通过改变速度来实现。

当物体的速度增加时,其动能也会增加;当物体的速度减小时,其动能也会减小。

例如,如果一个足球运动员向球踢得越用力,球的速度就会增加,从而增加球的动能。

势能是由于物体的位置或形状而产生的能量。

常见的势能包括重力势能和弹性势能。

重力势能由于物体的高度而产生,可以表示为PE = mgh,其中m是物体的质量,g是重力加速度,h是物体相对于某一参考点的高度。

当物体处于较高位置时,具有较大的重力势能;当物体处于较低位置时,具有较小的重力势能。

弹性势能是由于物体的形状而产生的能量,例如弹簧的形变能量。

势能的转化可以通过改变位置或形状来实现。

当物体的位置或形状改变时,势能也会相应改变。

机械能的转化与守恒定律是物理学中的重要定律之一。

根据能量守恒定律,一个封闭系统中的机械能总量保持不变。

这意味着,在没有外部能量输入或输出的情况下,物体的动能和势能之和保持不变。

这可以用以下公式表示:Ek + Ep = 常数。

换句话说,当物体的动能增加时,其势能相应减少,反之亦然。

例如,在一个由重力作用的自由下落体系中,当物体下落时,其势能逐渐转化为动能,使得动能增加而势能减少。

然而,在实际情况中,摩擦力会对机械能的转化和守恒产生影响。

摩擦力是两个物体相对运动或相对静止时发生的阻碍运动的力。

动能与势能认识机械能守恒和能量转换

动能与势能认识机械能守恒和能量转换

动能与势能认识机械能守恒和能量转换动能与势能:认识机械能守恒和能量转换在物理学中,动能和势能是非常重要的概念。

它们是指描述物体运动和位置的两种不同形式的能量。

了解动能和势能的概念对于理解机械能守恒和能量转换至关重要。

本文将通过解释动能和势能的含义,介绍机械能守恒的规律以及能量在不同形式之间的转换过程。

一、动能的概念与计算动能是指物体由于运动而具有的能量。

当一个物体以一定速度运动时,它具有的动能大小与其质量和速度的平方成正比。

动能的计算公式如下:动能(K)= 1/2 ×质量(m) ×速度的平方(v²)这意味着当物体的质量和速度增加时,动能也会相应增加。

例如,两个具有相同质量的运动物体,其中一个速度是另一个的两倍,那么前者的动能将是后者的四倍。

二、势能的概念与计算势能是指物体由于位置或形状而具有的能量。

根据物体所处的不同位置以及所含的不同形状,势能可以具体分为重力势能、弹性势能和化学势能等。

其中,最常见的是重力势能和弹性势能。

重力势能是指物体由于离地面高度而具有的能量。

计算重力势能的公式如下:重力势能(P)= 质量(m) ×重力加速度(g) ×高度(h)其中,重力加速度一般取9.8 m/s²。

弹性势能是指物体由于形状变形而具有的能量。

当物体发生弹性变形,如弹簧被拉伸或压缩时,它具有的弹性势能正比于形变的大小。

计算弹性势能的公式如下:弹性势能(E)= 1/2 ×弹性系数(k) ×形变的平方(x²)其中,弹性系数是弹簧的属性,描述了其弹性的程度。

三、机械能守恒与能量转换机械能守恒是指在没有外力做功和能量损失的情况下,一个封闭系统的机械能保持不变。

在这个系统中,动能和势能可以相互转换,但总的机械能保持恒定。

例如,当一个物体从较高的位置自由下落时,它的重力势能逐渐转换为动能。

当物体落到最低位置时,重力势能变为零,而动能达到最大。

教科版初中物理八年级下册动能和势能 机械能及其转化 知识讲解

教科版初中物理八年级下册动能和势能 机械能及其转化 知识讲解

动能和势能机械能及其转化【学习目标】1、知道能、动能、重力势能、弹性势能及机械能的定义;2、知道影响动能、重力势能、弹性势能的因素,及探究方法;3、能用实例说明物体动能、势能的互相转化。

【要点梳理】要点一、能物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。

要点诠释:1、物体具有做功的本领,即说明此物体具有能。

但是有能不一定正在做功。

物体能做多少功,就说它具有多少能。

2、功就是能转化多少的量度。

功代表了能量从一种形式转化为一另种形式,因而功和能的单位也是相同的。

功的单位是焦耳(J),能的单位也是焦耳(J)。

要点二、动能动能是物体由于运动而具有的能量,即物体由于运动而具有做功的本领叫做动能。

要点诠释:1、物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。

当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小。

具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。

2、动能是“由于运动”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。

例如在空中飞行的飞机,不但有动能而且还具有其它形式的能量。

要点三、势能物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能;物体由于弹性形变,而具有的能量叫做弹性势能。

要点诠释:1、重力势能的大小与质量和高度有关。

物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。

2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。

例如在空中飞行的飞机,不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。

3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。

要点四、机械能动能与势能之和统称为机械能。

要点五、动能和势能之间的相互转化(《动能和势能、机械能及其转化》机械能及其转化)1、在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化。

如将一块小石块,从低处抛向高处,再从高下落的过程中,先是动能转化为重力势能后,后来又是重力势转化为动能。

动能与势能机械能的转化

动能与势能机械能的转化

动能与势能机械能的转化动能与势能:机械能的转化机械能是物体在运动中具有的能量,它由动能和势能两部分组成。

动能是物体由于速度而具有的能量,而势能则是由于物体所处位置而具有的能量。

动能与势能之间的转化是物体运动过程中的基本现象,我们将在本文中探讨这种转化过程及其影响因素。

一、动能的定义及公式动能是物体由于速度而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。

动能的定义公式为:动能 = 1/2 ×质量 ×速度²其中,质量以kg为单位,速度以m/s为单位。

二、势能的定义及公式势能是物体由于所处位置而具有的能量,它与物体的高度和重力加速度有关。

势能的定义公式为:势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度其中,质量以kg为单位,重力加速度一般取9.8 m/s²,高度以m为单位。

三、动能与势能的转化在物体运动的过程中,动能和势能可以相互转化。

当一个物体从静止位置沿斜面滑下时,其势能会逐渐转化为动能;而当物体被施加力加速运动时,动能则会逐渐增加。

例如,考虑一个小球从山顶滚落的情况。

当小球处于山顶时,它具有一定的势能,而没有动能。

随着小球滚落,势能逐渐减少,而动能逐渐增加。

当小球接近地面时,它的势能几乎为零,动能达到最大值。

这个过程中,势能转化为动能,而物体的总机械能保持不变。

四、影响动能与势能转化的因素动能与势能的转化过程受多种因素的影响,下面是其中的几个主要因素:1. 质量:质量越大,物体所具有的动能和势能也就越大。

2. 速度:速度越大,物体所具有的动能越大。

3. 高度:高度越高,物体所具有的势能越大。

4. 摩擦力:在实际的物体运动中,摩擦力会使机械能转化为热能,从而降低物体的总机械能。

五、应用举例动能与势能的转化在日常生活中有着广泛的应用。

以下是几个常见的例子:1. 摆钟:摆钟通过重力将摆锤抬起,将势能转化为动能,从而保持钟摆的运动。

2. 瀑布:瀑布从高处跌落,势能转化为动能,发出巨大的声响和喷溅的水花。

教科版初中物理八年级下册动能和势能 机械能及其转化 知识讲解

教科版初中物理八年级下册动能和势能 机械能及其转化 知识讲解

动能和势能机械能及其转化【学习目标】1、知道能、动能、重力势能、弹性势能及机械能的定义;2、知道影响动能、重力势能、弹性势能的因素,及探究方法;3、能用实例说明物体动能、势能的互相转化。

【要点梳理】要点一、能物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能。

要点诠释:1、物体具有做功的本领,即说明此物体具有能。

但是有能不一定正在做功。

物体能做多少功,就说它具有多少能。

2、功就是能转化多少的量度。

功代表了能量从一种形式转化为一另种形式,因而功和能的单位也是相同的。

功的单位是焦耳(J),能的单位也是焦耳(J)。

要点二、动能动能是物体由于运动而具有的能量,即物体由于运动而具有做功的本领叫做动能。

要点诠释:1、物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。

当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小。

具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。

2、动能是“由于运动”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。

例如在空中飞行的飞机,不但有动能而且还具有其它形式的能量。

要点三、势能物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能;物体由于弹性形变,而具有的能量叫做弹性势能。

要点诠释:1、重力势能的大小与质量和高度有关。

物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。

2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。

例如在空中飞行的飞机,不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。

3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。

要点四、机械能动能与势能之和统称为机械能。

要点五、动能和势能之间的相互转化(《动能和势能、机械能及其转化》机械能及其转化)1、在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化。

如将一块小石块,从低处抛向高处,再从高下落的过程中,先是动能转化为重力势能后,后来又是重力势转化为动能。

机械能知识点总结

机械能知识点总结

机械能知识点总结机械能是物体运动过程中能量变化的一种形式。

它由物体的动能和势能组成。

动能是物体由于运动而具有的能量,势能是物体由于位置而具有的能量。

机械能可以通过以下几个方面进行总结:一、动能:1.动能的定义:动能是由于物体的运动而具有的能量,它与物体质量和速度的平方成正比。

2. 动能的计算公式:动能等于1/2物体质量乘以速度的平方,即K.E. = 1/2mv^23.动能的单位:国际单位制中,动能的单位为焦耳(J)。

4.动能的转化:动能可以通过物体的速度变化而转化为其他形式的能量,例如热能和势能。

二、势能:1.势能的定义:势能是由于物体的位置而具有的能量,它与物体的位置和形状有关。

2. 重力势能:当物体处于一定高度上时,由于受到重力的作用,它具有重力势能,其大小等于物体的质量乘以重力加速度乘以高度,即P.E. = mgh,其中m为质量,g为重力加速度,h为高度。

3.弹性势能:当物体具有弹性形变时,由于弹性力的作用,它具有弹性势能,例如弹簧的势能大小与弹簧的形变有关。

4.势能的单位:国际单位制中,势能的单位为焦耳(J)。

三、机械能守恒定律:1.机械能守恒定律的定义:在一个封闭系统中,如果只受内力做功,而外力没有做功或者做功为零,那么系统的机械能守恒。

2.机械能守恒定律的表达式:机械能守恒方程为初始机械能等于最终机械能,即K.E.1+P.E.1=K.E.2+P.E.2,其中1代表初始状态,2代表最终状态。

3.机械能守恒定律的应用:根据机械能守恒定律,可以分析物体在不同位置和速度下的能量变化,以及机械能转化和转移的过程。

四、机械能的转化和转移:1.机械能的转化:机械能可以通过物体的速度变化而转化为其他形式的能量,例如热能和势能。

2.机械能的转移:机械能可以通过物体之间的相互作用和接触而转移,例如撞球、碰撞等。

总结起来,机械能是物体运动过程中能量的一种形式,它由动能和势能组成。

动能是由于物体的运动而具有的能量,可以通过物体的质量和速度的平方来计算。

机械能与动能转化知识点总结

机械能与动能转化知识点总结

机械能与动能转化知识点总结机械能是物理学中的一个重要概念,它描述了物体由于位置、形状或者运动而具有的能力。

机械能可以分为动能和势能两种形式,它们之间可以相互转化。

在本文中,我们将对机械能与动能转化的关键知识点进行总结。

一、机械能的定义和表示机械能是指物体由于位置、形状或者运动而具有的能力。

它可以表示为E_m,是动能E_k和势能E_p之和,即E_m = E_k + E_p。

二、动能的定义和计算公式动能是物体由于运动而具有的能力。

它可以表示为E_k,其计算公式为E_k = 0.5 * m * v^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。

三、势能的定义和计算公式势能是物体由于位置或者形状而具有的能力。

常见的势能包括重力势能、弹性势能和化学势能等。

重力势能可以表示为E_p = m * g * h,其中m为物体的质量,g为重力加速度,h为物体的高度。

四、动能与势能之间的转化动能与势能之间可以相互转化,在物体的运动过程中,它们的总和保持不变。

当物体从静止状态开始加速运动时,动能会增加,而势能会减少。

当物体运动逐渐停止或减速时,动能减小,而势能增加。

五、机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有外力做功的情况下,一个封闭系统的机械能保持不变。

这意味着在没有能量损失的情况下,机械能可以在动能和势能之间进行转化,总和保持不变。

六、实例分析:自由落体运动自由落体运动是指物体只受重力作用下的运动。

在自由落体运动中,物体的势能逐渐减小,而动能逐渐增加,直到达到最大值。

当物体向上抛出时,动能逐渐减小,势能逐渐增加,直到达到最大值。

在这个过程中,机械能保持不变。

七、实例分析:弹簧振子弹簧振子是指物体通过弹性势能和动能的交替转化而进行的振动。

在弹簧振子的运动过程中,当物体通过弹簧被拉伸或压缩时,势能增加,而动能减少;当物体通过弹簧回到平衡位置时,势能减少,而动能增加。

在这个过程中,机械能保持不变。

综上所述,机械能与动能转化是物体在运动或位置改变的过程中能量的转移和转化。

机械能守恒动能与势能的转化

机械能守恒动能与势能的转化

机械能守恒动能与势能的转化机械能守恒:动能与势能的转化机械能守恒是能量守恒定律在机械系统中的具体表现。

在物理学中,能量往往以两种形式存在:动能和势能。

动能是物体由于运动而具有的能量,而势能则是物体由于位置、形状等因素所具有的能量。

在一个封闭的机械系统中,动能和势能可以互相转化,但它们的总和保持不变,这就是机械能守恒的核心概念。

一、动能的转化动能即物体由于运动而具有的能量。

当一个物体进行匀速直线运动时,其动能的大小由以下公式计算:动能 = 1/2 * m * v^2,其中m为物体质量,v为物体的速度。

在机械系统中,动能可以通过两种方式进行转化:机械能转换和能量转移。

1. 机械能转换:当一个物体由静止状态开始加速运动,其势能逐渐转化为动能。

同样地,当一个物体减速停下,其动能转化为势能。

这种情况下,机械能守恒的表达式为:初始机械能 = 终止机械能,即 M1 + U1 = M2 + U2,其中M为物体的动能,U为物体的势能。

2. 能量转移:当一个物体的动能通过碰撞或传递的方式转移到另一个物体时,这种过程被称为能量转移。

在能量转移过程中,总的机械能保持不变。

例如,当一个球以一定速度撞向一个静止的球时,前者的动能转移到后者,使其开始运动,而前者的动能则相应降低。

二、势能的转化势能是物体由于位置、形状等因素所具有的能量。

在机械系统中,常见的势能包括重力势能、弹性势能和化学势能等。

1. 重力势能:当一个物体被抬升到较高位置时,由于其位置的改变,具备了重力势能。

重力势能的计算公式为:势能 = m * g * h,其中m为物体质量,g为重力加速度,h为高度。

2. 弹性势能:当一个物体被压缩或伸展时,由于物体形状的改变,具备了弹性势能。

弹性势能的计算公式为:势能 = 1/2 * k * x^2,其中k为弹簧的弹性系数,x为物体的位移。

3. 化学势能:在化学反应中,物体的化学势能也可以发生转化。

例如,当化学物质发生燃烧、腐蚀等反应时,化学能转化为其他形式的能量释放出来。

机械能的转化解析动能和势能的相互转换

机械能的转化解析动能和势能的相互转换

机械能的转化解析动能和势能的相互转换机械能是物体在运动过程中所具有的能量形式,由动能和势能组成。

动能指的是物体由于运动而具有的能量,可以分为转动动能和平动动能;而势能则是物体由于位置或形状而具有的能量,可以分为重力势能、弹性势能和化学势能等。

一、动能的转化动能的转化是指物体在运动过程中,由于各种力的作用,动能发生改变的过程。

根据动能的转化方式,可以分为以下几种情况:1. 动能转化为动能:当物体在空气中自由下落时,由于重力的作用,物体的动能不断增加,同时,由于空气阻力的存在,物体的动能会随着速度增加而逐渐减小。

2. 动能转化为势能:当物体被提起到一定高度时,由于重力的作用,物体具有重力势能,而动能减小或消失。

3. 势能转化为动能:当物体从较高的位置下落时,由于重力的作用,物体的势能逐渐减小,而动能逐渐增加。

4. 势能转化为势能:当物体在弹簧的作用下振动时,由于弹性势能的转化,物体的势能不断从弹性势能转化为重力势能,并周期性地转化。

二、动能和势能的相互转换动能和势能之间的相互转换是机械能的重要特征之一。

在许多物理现象中,动能和势能常常交替出现,并相互转换。

下面以重力作用下的物体自由落体为例,说明动能和势能的相互转换过程。

当一个物体从较高的位置自由下落时,一开始物体具有较高的重力势能,随着下落的进行,其重力势能逐渐减小,而动能逐渐增加。

当物体下落至地面时,重力势能减小为零,而动能达到最大值。

这时,物体具有的能量全部转化为动能。

同样地,在物体上升运动的过程中,动能逐渐减小,而重力势能逐渐增加。

当物体上升到最高点时,动能减小为零,重力势能达到最大值。

这时,物体具有的能量全部转化为重力势能。

以上就是动能和势能相互转换的基本过程。

在实际应用中,我们可以利用这种转换关系来解析各种物理现象,从而更好地理解机械能的特性。

三、机械能守恒定律根据动能和势能的相互转换关系,可以推导出机械能守恒定律。

在一个封闭的系统中,只有重力做功或其他力做非弹性功的情况下,机械能守恒。

动能和势能的转化动能和势能的互相转化

动能和势能的转化动能和势能的互相转化

动能和势能的转化动能和势能的互相转化动能和势能的转化动能和势能是能量学中两个重要的概念,它们之间存在着紧密的联系和相互转化的关系。

本文将就动能和势能的转化进行论述。

一、动能的概念和转化动能是物体由于运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关。

根据动能的定义,可以得出动能的计算公式为:动能=1/2×质量×速度的平方。

动能可以通过多种方式进行转化。

首先是机械能的转化,机械能是动能和势能的总和。

当物体在运动时,其具有动能;当物体处于高度位置时,具有势能。

当物体从高处下落时,势能转化为动能;当物体停止运动或抵达高处时,动能转化为势能。

这种转化过程可以通过以下实例来说明:以一个自由落体为例,当物体从高处下落时,势能会逐渐减少,而动能则会逐渐增加,直至达到最大值。

当物体抵达最低点时,势能消失,动能达到最大值。

随后物体通过反弹或其他途径将动能转化为势能,并再次变为下落的势能。

这一过程中,动能和势能不断地相互转化,形成一种动态的平衡。

除了机械能的转化,动能还可以转化为其他形式的能量。

例如,当动能的物体与其他物体发生碰撞时,动能会部分转化为热能或声能等。

这一转化过程是不可逆的,会导致动能的损失。

二、势能的概念和转化势能是物体由于位置而具有的能量,它与物体的质量、位置和重力加速度均有关系。

根据势能的定义,可以得出势能的计算公式为:势能=质量×重力加速度×高度。

势能也可以通过多种方式进行转化。

与动能相似,势能的转化也伴随着高度位置的变化。

当物体从一个位置升高到另一个位置时,势能会增加;当物体从一个位置下降到另一个位置时,势能会减少。

这一转化过程可以通过以下实例来说明:以一个简单的弹簧系统为例,当弹簧被压缩时,弹簧具有一定的势能;当弹簧被释放时,势能被转化为弹簧的弹性势能,使得弹簧向外膨胀。

这一过程中,势能的转化使得弹簧发生形变,从而实现了动能和势能的互相转化。

总结:动能和势能是相互联系的能量形式,在物体的运动和位置变化中不断转化。

大学物理中的动能和势能机械能的转换与守恒

大学物理中的动能和势能机械能的转换与守恒

大学物理中的动能和势能机械能的转换与守恒大学物理中的动能和势能:机械能的转换与守恒在大学物理中,动能和势能是非常重要的概念。

它们描述了物体在运动或者相对位置改变时所具有的能量。

本文将深入探讨动能和势能的定义、相互转换以及机械能的守恒。

一、动能和势能的定义动能(kinetic energy)是指一个物体由于其运动而具有的能量。

动能的大小取决于物体的质量和速度。

根据动能的定义,我们可以得出动能的公式:动能 = 1/2 ×质量 ×速度的平方势能(potential energy)是指一个物体由于其相对位置而具有的能量。

常见的势能有重力势能和弹性势能。

重力势能是指一个物体在地球表面的高度处具有的能量,计算公式为:重力势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度弹性势能是指一个物体由于其形变而具有的能量,主要应用在弹簧体系中。

弹性势能的计算公式为:弹性势能 = 1/2 ×弹性系数 ×形变的平方二、动能和势能的转换动能和势能之间可以相互转换。

在物理学中,最常见的转换是动能转化为势能和势能转化为动能。

1. 动能转化为势能当一个物体处于高处时,具有较高的势能。

这是因为地球对物体具有引力,当物体下落时,动能逐渐转化为势能。

例如,将一个小球从一定高度抛出,当它上升到最高点时,动能减小而势能增大,然后在下落过程中,势能减小而动能增大。

2. 势能转化为动能当一个物体从高处下落时,势能逐渐转化为动能。

例如,将一个小球从一定高度自由下落,当它下落到一定高度时,势能减小而动能增大。

三、机械能的守恒根据动能和势能的转换可以知道,当一个物体在一个封闭的机械系统中运动时,其总机械能保持不变,即机械能守恒。

这是因为在闭合系统中,动能和势能可以相互转换,但总能量始终保持不变。

根据机械能守恒定律,我们可以得出以下结论:1. 在没有任何外力和能量损耗的情况下,一个物体的机械能将保持不变。

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动能和势能机械能及其转化
【学习目标】
1、知道动能、重力势能、弹性势能及机械能的概念;
2、了解影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素;
3、掌握探究影响动能、重力势能大小的实验过程;
4、了解机械能的转化和守恒。

【要点梳理】
要点一、能
物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量,简称能。

要点诠释:
1、物体具有做功的本领,即说明此物体具有能。

但是有能不一定正在做功。

物体能做多少功,就说它具有多少能。

2、功就是能转化多少的量度。

功代表了能量从一种形式转化为一另种形式,因而功和能的单位也是相同的。

功的单位是焦耳(J),能的单位也是焦耳(J)。

要点二、动能
动能:物体由于运动而具有的能。

要点诠释:
1、物体动能的大小与两个因素有关:一是物体的质量,二是物体运动的速度大小。

当物体的质量一定时,物体运动的速度越大其动能越大,物体的速度越小其动能越小。

具有相同运动速度的物体,质量越大动能越大,质量越小动能越小。

2、动能是“由于运动”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。

例如在空中飞行的飞机,不但有动能而且还具有其它形式的能量。

要点三、势能
1.重力势能:物体由于被举高而具有的能量,叫做重力势能。

2.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。

要点诠释:
1、重力势能的大小与质量和高度有关。

物体的质量越大,被举得越高,则它的重力势能越大。

2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的,一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。

例如在空中飞行的飞机,不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。

3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。

要点四、机械能
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。

要点五、动能和势能之间的相互转化(高清课堂《动能和势能、机械能及其转化》机械能及其转化)
1、在一定的条件下,动能和重力势能之间可以相互转化。

如将一块小石块,从低处抛向高处,再从
高下落的过程中,先是动能转化为重力势能后,后来又是重力势转化为动能。

2、在一定的条件下,动能和弹性势能之间可以相互转化。

如跳板跳水运动员,在起跳的过程中,压
跳板是动能转化为弹性势能,跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。

3、机械能守恒。

如果一个过程中,只有动能和势能相互转化,机械能的总和就保持不变。

这个规律
叫做机械能守恒。

4、水能和风能的利用:自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。

利用水能发电,一定量的水,上、下水位差越大,水的重力势能越大,能发出的电就越多。

利用风能发电,在风力资源丰富的地区,可以同时安装几十台到几百台风力发电机,组成“风车田”联在一起供电。

【典型例题】
类型一、基础知识
1、下列关于能量的说法,不正确的是()
A.正在做功的物体,才具有能量
B.被压缩的弹簧具有能
C.具有能的物体,可能在做功,也可能不在做功
D.同步卫星相对于地面静止不动,实际上它也具有能
举一反三:
【变式】关于能的概念,下列说法中错误的是()
A.一个物体能够做功越多,这个物体具有的能量越多
B.动能、势能及机械能的单位都是焦耳
C.用线悬挂着的静止的小球没有做功,所以小球没有能
D.甲物体的速度比乙物体的速度大,但甲物体具有的动能不一定比乙物体多
2、火箭点火后,载着神八加速上升过程中,神八的机械能变化情况是()
A.动能减小,重力势能增大
B.动能减小,重力势能减小
C.动能增大,重力势能减小
D.动能增大,重力势能增大
举一反三:
【变式】(2011•天津)滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中,他的()
A、重力势能增加,动能增加
B、重力势能减少,动能减少
C、重力势能增加,动能减少
D、重力势能减少,动能增加
3、下列物体中具有弹性势能的是:
A.拧紧的钟表的发条。

B. 扔在空中的橡皮。

C.在桌面上的弹簧。

D.充满气的气球
类型二、知识应用
4、如左图所示,天花板上挂一个单摆,放手后摆球沿弧ABC来回摆动。

若在D点钉一枚钉子,当摆球从A点摆到B点时,绳子被钉子挡住。

则小球在左侧升高的高度将()
A、高于C点
B、低于C点
C、与C点等高
D、无法判断
举一反三:
【变式】如图所示,是演示动能和势能相互转化的实验装置。

小球从轨道上的E点滚落下来,在圆形轨道上运动了一周,最后经过H点被抛出去,在整个过程中,小球的动能最大的位置是()
A.E点B.F点C.G点D.H点
5、骑自行车上坡前,往往要加紧蹬几下,•从能的转化角度说明这样做的好处?
答:因为人和自行车的____不变,所以动能只与______有关,重力势能只与_______有关。

加紧蹬几下,可增大速度,•使车在上坡前有足够大的______。

由于车在上坡过程中,是___能转化为_____势能,所以____能越大转化为____势能就越大,从而使车比较容易到达坡顶。

举一反三:
【变式】高清课堂《动能和势能、机械能及其转化》例2)如图是将一个小球放到光滑的半圆形容器顶端放手后由A点经过B点到达C点的频闪照片。

分析小球在不同位置时动能和重力势能的大小,下列说法不正确的是
A、小球从A到B的过程中速度越来越快,动能越来越大
B、小球从B到C的过程中速度越来越慢,重力势能越来越大
C、小球在A点和C点的高度相同,重力势能相同
D、小球到达C点后如果继续拍照,可以拍到小球高出C点的画面
6、(2012•广州)把篮球抛向空中,忽略空气阻力,哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前
机械能(E )与篮球离地-高度(h )的关系()
A.B.
C.D.
举一反三:
【变式】许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”,一根细绳系着盛水的杯子,演员抡起绳子,杯子就做圆周运动.如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”,杯子在竖直面内做匀速圆周运动,则下列关于其中的一只杯子说法正确的是()
A.受平衡力作用B.重力势能保持不变
C.机械能在不断改变D.运动状态没有发生改变
7、在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三个完全相同的木桩被从空中静止释放的
铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示,在此实验中,我们是通过观察___________来比较重力势能的大小;若A、B两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是h A____ h B,若A、C两铁块下落的高度相同时,则两铁块质量关系m A____ m C,实验得出的结论是:物体重力势能大小与_________和________有关。

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