11.4 动能与势能

【新概念解读】

1、什么是能量和动能?

脚踢球时,脚对球有没有做功?

做了功。

这说明,脚具有一种做功的本领。这种本领,我们叫做能量。

能量:是指一个物体具有做功的本领(能力)。

由于脚踢球之前,脚是运动的,所以我们将物体由于运动而具有的能量叫做动能

流动的水、行驶的汽车、跑步中的人都具有动能。

2、如何判断一个物体所具有的动能大小呢?

有一种非常方便的方法:转换法。

比如脚踢球,球滚动的距离越远,则说明脚的动能的越大。

也就是说,脚的动能大小转换成球滚动距离的远近。

让流动的水带动发电机的里面转子转动发电,通过发电的多少来判断流动的水的动能大小,这也是转换法。

行驶的汽车的动能大小可通过制动距离的大小或发生事故时造成的破坏程度来判断。

跑步中的人拉动相同的弹簧的伸长长度或是否可能撞开门来判断。

 

【探究动能大小的影响因素】

如果进一步观察,我们发现,

水流越快,发电越多,这说明水流动能大小可能与水的流速有关。

同样速度跑步的人,质量更大的人更容易撞开门,这说明动能大小与质量大小可能有关。

在实验室里,我们将如何验证一个物体的动能与速度大小,质量大小有关呢?

1、如何探究动能大小与速度的关系?

首先,我们要对实验器材作出选择。

本实验我们就当选择一个什么样的物体作为研究对象?小车还是木块还是小球?

小球或小车,因为摩擦小,对实验影响就会小。

既然速度是影响因素,那么如何让物体获得不同的速度?

让同一小球在斜面上的不同高度处静止释放,我们就可以得到小球运动至水平面时具有不同的速度。

当小球运动水平面时具有不同的速度,则意味着它具有不同的动能。

有动能的小球撞击水平面上静止的木块,木块因此会在粗糙的水平同上运动一段距离。

木块移动距离大小,代表着小球的动能的大小,这就是转换法。

通过上图可知,当物体质量一定时,速度越大,物体的动能越大。

 

 

 

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