(
课件网) 机械能守恒定律 能量无处不在 费恩曼 有一个事实,如果你愿意,也可说一条定律,支配着至今所知的一切自然现象......这条定律称做能量守恒定律。它指出有一个量,我们把它称为能量,在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念...... 观察: A B h h` 小球好像“记得”自己起始的高度,然后重复前面的运动 伽利略理想斜面实验(斜面均光滑) A B h 小球高度降低的同时,速度在增加;高度升高的同时,速度在减小。 小球运动中,有无守恒量(即有没哪个物理量保持不变)? A B h 小球的运动有什么特点? 通过以上实验我们可以观察到斜面上的小球、单摆中的小球好像“记得 ”自己起始的高度(或与高度相关的某个量)。 后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。 动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能。 注意:与速度有关 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。 势能: 注意:与高度和形变量有关 举例:试着列举出几个动能与势能相互转化但总能量可能守恒的实例。 1.在水平公路上行驶的汽车,发动机熄火之后,速度越来越小,最后停止。 2.摆动的秋千,摆幅越来越小,最后停下来。 3.你用力蹬自行车上一个斜坡。 4.植物的光合作用 5.用太阳能电池做动力的电动汽车在赛车场上奔驰。 6.用柴油机带动发电机发电,供给电动水泵抽水,把水从低处抽到高处。 7.核电站发电。 8.核动力潜艇在深海中加速航行。 (1)汽车的动能转化成内能。(克服摩擦、空气阻力等做功) (2)秋千的动能和重力势能最后都转化为秋千及空气的内能。 (过程中重力和空气阻力做功) (3)人体内的化学能转化为自行车的动能和重力势能。 (4)太阳能转化为植物体内的化学能。 (5)太阳能转化为电能,电能又转化为汽车的动能。 (6)柴油的化学能转化为柴油机的机械能,再转化为发电机的 电能,电能又通过电动水泵转化为水的机械能。 (7)核能转化为内能,内能转化为机械能,机械能转化为电能。 (8)核能转化为内能,内能转化为核潜艇的动能,以及通过克 服水的阻力转化为内能。 从能量的角度重新审视自由落体运动 问题:小球在下落的过程中能量是如何转换的? 势能 动能 转化 问题:能量是如何完成转化的,转化了多少, 与哪些因素有关? 力 位移 蒸汽机的出现引起了18世纪的工业革命,如何比较众多蒸汽机的效能? 比较蒸汽机举起的重量与举起高度的乘积。 法国物理学家科里奥利(1792~1843)明确把作用于物体上的力和受力点沿力的方向的位移的乘积叫做“力的功” 做功的过程就是能量转化的过程 如果物体在力的作用下能量发生了变化,这个力一定对物体做了功 1.概念: 一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,则该力对物体做了功。 功 2.两个要素 (1)是作用在物体上的力;(2)是物体在力的方向上发生位移。 练习1、判断下列情况力对物体是否做功? (1)用力推讲桌,讲桌没动,推力做功吗? (2)用脚踢足球,足球在地面上滚动,滚动过程中,人对足球做功吗? 小球在水平桌面上滚动时,支持力和重力对物体做功吗? ﹙2﹚力的方向与运动方向垂直时 ﹙1﹚力的方向与运动方向一致时 思考:若力的方向与运动方向成一定夹角α时,拉力F做的功W= ? 动手算一算吧! 3、功的计算公式 说明: ①F是作用在物体上的某个力,但必须为恒力;l是指力F的作用点对地的位移;α是力F和位移l方向间的夹角,0-180°。 ②计算功时,一定要指明是哪个力对物体做的功,不能张冠李戴。 ③力对物体做的功只与F、 l 、 α三者有关,与物体的运动状态等因素无关。 4、功的单位: 在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是 ... ...