
初中物理知识点:机械能转化与守恒.doc
4页初中物理知识点:机械能转化与守恒 机械能转化与守恒的定义 机械能定义: 动能与势能之和称为机械能 机械能守恒: 动能与势能之间是可以相互转化的,即动能可以转化成势能,势能也可以转化成动能在只有动能与势能转化的过程中,机械能的总量保持不变如图:卫星绕地球转动时,由于太空是真空,动能和势能相互转化,机械能不变 规律总结:在只有重力、引力、弹力做功时,机械能是守恒的,其他力做功,机械能不守恒 机械能转化与守恒的知识扩展 (1)机械能:动能和势能统称为机械能; (2)动能和势能的转化:在一定条件下,动能和势能都可以相互转化; (3)动能和重力势能之间可以相互转化,动能和弹性势能之间也可以相互转化,重力势能和弹性势能之间不能直接发生转化; (4)机械能的转化和守恒:动能和势能之间可以相互转化,而在它们相互转化的过程中,如果没有机械能与其他形式的能之间的转化,即没有如空气阻力、摩擦力等原因造成的机械能损失,机械能的总量是保持不变的(只有重力和弹力做功的体系内),即动能和势能的总和是不变的(即机械能守恒定律)事实上物体各种形式的能量可以相互转化,能量转化过程中总是有一种能量减少,另一种能量增加。
能量的转化,可以发生在同一个物体上,也可以发生在不同物体之间 机械能转化与守恒的特性 机械能间的转化: (1)动能和重力势能可以相互转化 ①动能转化为重力势能的标志是速度减小,所处的高度增加; ②重力势能转化为动能的标志是所处的高度减小,速度增大 (2)动能和弹性势能可以相互转化 ①动能转化为弹性势能的标志是速度减小,形变增大; ②弹性势能转化为动能的标志是动能增大,形变减小; ③动能和弹性势能的相互转化可以发生在同一物体上,也可以发生在不同物体之间 (3)在动能和势能相互转化的过程中,若没有能量损失(如克服阻力)或其他形式的能量的补充,机械能的总和保持不变,机械能守恒 (4)机械能也可以转化为其他形式的能量 机械能转化与守恒的知识点拨 对能量转化的理解: (1)分析某个物体在物理变化的过程中机械能的大小发生改变与否时,应全面考虑即同时考虑动能、重力势能、弹性势能的变化情况 (2)物体储存能量时,物体具有做功的本领,物体损失能量时,就说物体正在做功 (3)物体对外界做功时,物体的能量减小 (4)外界对物体做功时,物体的能量增加。
机械能转化与守恒的知识拓展 滚摆: 滚摆又称麦克斯韦摆,它是在学习机械能时,常用来演示重力势能和动能之间相互转化的仪器,如图 做滚摆实验时,先调整悬绳,使摆轮处于水平最低位置,然后转动摆轮,使悬绳均匀地绕在摆轮的轴上,直至摆轮上升到悬绳的最上部,并且保持摆轮的轴与水平地面平行此时,摆轮具有一定的重力势能,而动能为零当由静止释放摆轮,在重力和悬绳拉力的共同作用下,摆轮边旋转,边下降,摆轮的重力势能不断减少,转化成摆轮的动能当悬线全部伸开时,摆轮的重力势能不再减少,摆轮的动能达到最大值由于惯性,摆轮继续旋转,摆轮轴又开始把绳绕在轴上,使摆轮开始上升,随着重力势能的增加,动能不断减少,动能转化为势能直到上升到开始位置,摆轮停止转动,停止上升接着又开始新的一轮下降、上升…… 实际上,摆轮每次下降后再上升都不会上升到前一次的高度,这是摩擦力、空气阻力等作用的结果,使一部分机械能转化为内能水能及其利用: 水能及其利用流动的水具有动能,高处的水具有势能,水所具有的机械能统称水能 瀑布的水向下流时(如图),它会以极大的力量冲击瀑布下的岩石,并且以很大的速度冲刷土壤。
数千年前,人们已知道利用流水的能量来转动水车,汲水灌溉自从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来,水力发电就成了水能利用的主要形式当上游的水冲击水轮机的叶片时,就把大部分动能传递给水轮机,使水轮机转动起来,由此带动发电机发电 为了增加水的机械能,必须修筑拦河大坝来提高河流上游的水位如图是水力发电站的原理图 机械能转化与守恒的教学目标 1、理解机械能的转化 2、理解机械能守恒的条件 。












