動能和勢能,動能和勢能的轉化
彈性勢能的大小與兩個因素有關:一個是彈簧本身的性質,另一個是彈性形變的大小。當彈簧本身的性質相同時,形變越大,它具有的彈性勢能就越大,形變越小,具有的彈性勢能就越小;當彈簧形變相同時,性質不同的彈簧彈性勢能不同。 5.動能和勢能間的相互轉化及機械能守恒定律
動能和重力勢能之間可以相互轉化。動能和重力勢能之間的相互轉化一般發生在只受重力作用下的運動過程中,例如滾擺在下降的過程中,越轉越快,它的重力勢能越來越小,動能越來越大,重力勢能轉化為動能;滾擺在上升過程中,越轉越慢,它的重力勢能越來越大,動能越來越小,動能轉化為重力勢能。
動能和彈性勢能之間也可以相互轉化。它可以發生在同一物體上,也可以發生在不同物體之間,例如,從高處落下的皮球與地面撞擊的過程中,由于皮球發生彈性形變,皮球的動能轉化為彈性勢能,皮球在恢復形變的過程中,它的彈性勢能轉化為動能。拉彎的弓把箭射出去的過程中,拉彎的弓具有彈性勢能,射出去的箭具有動能,這是弓的彈性勢能轉化為箭的動能。
在動能和勢能相互轉化的過程中,如果沒有機械能和其它形式的能量之間的相互轉化,則機械能的總量保持不變。這就是機械能守恒定律。 6.水能和風能利用
自然界的流水和風都是具有大量機械能的天然資源,可以用來為人類服務。
修筑攔河壩可以提高壩前上游的水位,水位越高,水的重力勢能就越大。這樣水從壩上落下時轉化成的動能就越大,水推動壩下方的水輪機轉動,水輪機又帶動發電機發電,水能最終轉化為電能。
利用風能做功主要是*風車,也可以用風車的轉動帶動發電機發電。利用風能不會有環境污染,但風能不穩定,不像建攔河壩那樣能把“風能”儲存起來。 例題分析第一階梯 [例1]在下面的現象中,有哪些物體做了功?
1、*車舉起貨物;
2、馬拉車前進;
3、水開了,水蒸汽頂起了壺蓋;
4、拉彎了的弓。 提示:物體做功必須同時滿足兩個條件:一是要有力作用在物體上;二是物體要在力的方向上通過一段距離。 答案:*車、馬車和水蒸汽都滿足了做功的兩個必要條件,它們分別對貨物、車和壺蓋做了功。而拉彎的弓不滿足做功的兩個條件,所以沒有做功。 說明:應當注意的是,被拉彎的弓一旦恢復變形,就會把箭射出去,從而對箭做功。因此,拉彎的弓是可以做功的。 判斷這些現象中的物體能否做功的目的是找出功和能之間的聯系。能量和功具有密切的關系,我們說一個物體能夠做功, 就說這個物體具有能。換句話說,具有能的物體的特點是它們具有做功的本領(這種本領可以是潛在的)。因此,*車、馬車、水蒸汽和被拉彎的弓都具有能。 例2、在下面三幅圖中,指出哪些物體能夠做功?這些物體各具有什么能? 答案:
三幅圖中,馬、重錘和弓都能做功,它們分別對木頭、木樁和箭做功。