什么是机械能.docx

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1、学校的理想装备电子图书•学校专集皎国网上的最佳度源第一章机械能1.什么是机械能？什么是动能？什么是势能？2.怎样利用水能和风能？一、动能和势能在物理学中，能量这个概念跟前面学过的功的概念是有密切联系的.一个物体能够做功，我们就说它具有能量.一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大.打个比方，这就好像一家企业对外能够支付得越多，表示这家企业的资金越雄厚一样.动能风吹着帆船航行，空气对帆船做了功；急流的河水把石头冲走，水对石头做了功；运动着的钢球打在木块上，把木块推走，钢球对木块做了功.流动的空气和水，运动的钢球，它们能够做功，它们都具有能

2、量.空气、水、钢球是由于运动而能够做功的，它们具有的能量叫做动能.一切运动的物体都具有动能.动能的大小跟哪些因素有关呢？实验如图1—1所示，让钢球从斜面上滚下，打到一个小木块上，推动木块做功.让同一个钢球从不同高度滚下，看哪次木块被推得远.换用质量不同的钢球，让它们从同一高度滚下，看哪个钢球把木块推得远.同一个钢球，原来的位置越高，滚到斜面下端时速度越大，把木块推得越远.在滚下速度相同时，钢球的质量越大，把木块推得越远.实验结果表明，钢球的质量越大，它运动的速度越大，把木块推得越远，对木块做的功越多，表示钢球的动能越大.因此，运动物体的速度越

3、大，质量越大，动能就越大.势能人们在打桩时，先把重锤高高举起，重锤落下就能把木桩打入地里（图1—2）.重锤是由于被举高而能够做功的，举高的物体具有的能量叫重力势能.物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大.■图1—漱举高的重锤具有重力势能.重锤的质量越大，被举得越高，下落时做的功越多，表示重锤的重力势能越大.射箭运动员把弓拉弯，放手后被拉弯的弓能把箭射出去（图1—3）被压缩的弹簧在放松后能把压在上面的整码举起（图1—4）.弓和弹簧都是由于发生弹性形变①而能够做功的，发生弹性形变的物体具有的能量叫弹性势能.物体的弹性形变越大，它具有的弹

4、性势能就越大.机械能动能和势能统称为机械能.一个物体可以既有动能，又有势能，例如，飞行中的飞机因为它在运动而具有动能，又因为它在高处而具有重力势能，把这两种能量加在一起，就得到它的总机械能.机械能是最常见的一种形式的能量.前面说过，一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大，因此，能量的大小可以用做功的多少来衡量.动能、势能或机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳.例如我们说在空中飞行的一个球的重力势能是5焦，动能是4焦，球的机械能则为9焦.想想议议举起的重锤落下时能把木桩打入地里，举高的重锤具有重力势能.高山上有一块大石头，稳稳地在那里，

5、它有没有重力势能？说一说你的看法.物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做形变.如果外力撤消，物体能恢复原状，这种形变叫做弹性形变.练习1.有两个质量不同的物体处于同一高度，哪一个物体的重力势能大？如果想使这两个物体重力势能相等，可以采取哪些方法？2.一个玩具皮球在空中运动，机械能为3强，动能是1蕉，重力势能是多大？二、动能和势能的转化实验1把一个滚摆悬挂在框架上，如图1一折示.用手捻动滚摆使悬线缠在轴上，滚摆升高到最高点.放开手，观察滚摆的运动，并思考它的动能和势能的变化.滚摆可以看到，滚摆旋转着下降，越转越快.到最低点时，滚摆转而上升，上升

6、中它越转越慢，直到差不多回到原来的位置.然后它又下降、上升，重复原来的运动.滚摆的动能和势能有什么变化呢？滚摆下降时，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能.滚摆上升时，它的动能越来越小，重力势能越来越大，动能转化为重力势能.实验2如图1—斫示，把一个金属小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度，然后放开，观察小球的运动情况，说明小球在运动过程中动能与重力势能之间的转化.实验表明，动能和重力势能是可以相互转化的.实验3让木球从斜槽滚入水平槽（图1—7）.在水平槽里竖立一个弹簧片，它的下端固定.观察木球与弹簧片碰撞的过程，并思考这

7、个过程中能的转化.木球接触弹簧片后把弹簧片压弯（图1—用-乙），木球的动能减小，弹簧片的弹性势能增加，在这个过程中动能转化为弹性势能.紧接着，弹簧片恢复原状，把木球弹回（图1一乙-丙），在这个过程中弹性势能转化为动能.可见，动能和弹性势能也是可以相互转化的.动能和势能相互转化的事例很多.人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行，它的位置有时离地球中心较近，有时离地球中心较远（图1—8）.离地球中心最近的一点叫近地点，这里卫星的势能最小；离地球中心最远的一点叫远地点，这里卫星的势能最大.卫星从远地点向近地点运动时，势能减小，动能增大，速度越来越大；反之，从

8、近地点向远地点运动时，势能增大，动能减小，速度越来越小.卫星在运行过程中，也发生动能和势能的相互转化.想想议议想想议议皮球从手中落到地上，又弹跳起来.你能说出这一过