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什么叫动能,功能和势能之间的相互转化

在其他知识点的讲解中,我们提到了机械能包括动能、重力势能、弹性势能,也大概了解了机械能和动能、重力势能、弹性势能之间是不能相互转化的,动能、重力势能、弹性势能之间是可以相互转化的。接下来我们仔细研究一下动能方面。

【动能的概念】

物体由于运动而具有的能,叫做动能。

动能与两个因素相关:物体的质量越大,运动的速度越大,动能就越大。

动能的概念

【动能公式】

动能公式:Ek=mv2/2

①动能是标量;

②动能具有瞬时性,在某一时刻,物体具有一定的速度,也具有一定的动能,动能是状态量;

③动能具有相对性,对不同的参考系,物体速度有不同的瞬时值,也就具有不同的动能,一般以地面为参考系研究物体的运动。

【动能与机械能】

机械能不是一种能量,而是三种形式能量之和的统称。

机械能包括:动能、重力势能与弹性势能。决定动能的是质量与速度;决定重力势能的是质量和高度;决定弹性势能的是劲度系数与形变量。机械能只是动能与势能的和。机械能是表示物体运动状态与高度的物理量。重力势能和弹性势能统称机械能。

【机械守恒定律】

在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变,即动能与势能之和保持不变。

【动能与重力势能】

重力势能和动能是两种不同的能量形式,可以相互转化。

重力势能是物体由于被举高而具有的能。

质量相同的物体,高度越高,重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,重力势能越大。

一个物体从静止自由下落,从能量角度分析,这是重力势能逐渐转化为动能。合外力做的功等于动能的变化量。

动能与重力势能

把一个物体用力扔向高处,离开手之后,物体的动能逐渐转化为重力势能。

【动能与弹性势能】

物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。物体的弹性形变越大,弹性势能就越大。

被压缩的弹簧,把与之相连的小球弹走,这就是弹性势能向动能转变的过程。

【动能的应用】

被堤坝拦住的水水位升高,水的重力势能增大,打开闸门后水开始流动,水的动能带动水轮机转动发电,这就是利用动能做功。

练习

运动员跳高时从离开地面到上升到最大高度的过程中(  )

A.动能转化为重力势能 B.重力势能转化为动能

C.弹性势能转化为机械能 D.重力势能减小,动能增大

【分析】动能和重力势能的转化过程中,动能转化为重力势能时,动能减小,重力势能增大;重力势能转化为动能时,重力势能减小,动能增大.

动能和重力势能大小的变化从动能和重力势能大小的影响因素考虑.

【解答】解:运动员跳高时,从离开地面到上升过程中,质量不变,速度不断减小,动能减小.高度不断增大,重力势能不断增大,运动员上升过程中,动能转化为重力势能.

故选A.

这节的学习要结合机械能,势能的内容一起来理解,在能的转化过程中,一种形式的能转化为另一种形式的能,一种形式的能要减少,另一种形式的能要增加。知道了这一点之后便可以在脑海中把这些知识点很好地结合起来。

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