初中物理知识点：动能的概念

逍遥学能 2016-01-12 09:29

动能：
物体由于运动而具有的能量。

定义：
所谓能量，是指物体能够做功的本领。能够做的功越多，就表明这个物体的能量越大。能量简称为能。

注意：“能够做功”并不等于正在做功。只要该物体具有做功的本领，不论它是在做功，还是没在做功，做功的潜在本领始终存在，则说该物体具有能。判断一个物体是否具有能的标志是看它能否做功。

能量的单位：在国际单位制中能量的单位是焦耳(J)。

相关初中物理知识点：势能的概念

势能包括重力势能和弹性势能两种。单位是焦耳（J）。

重力势能：物体由于被举高而具有的能量。
弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，叫弹性势能。

相关初中物理知识点：动能的影响因素

动能决定因素：
物体的质量和物体的运动速度。

动能影响因素的实验探究：
探究：探究动能的大小与哪些因素关有？

猜想：影响动能的因素：质量、速度、物体的大小形状、接触面的粗糙程度、接触面大小

实验设计：选择质量、速度、大小形状设计实验进行验证；
1.大小形状、速度相同，质量不同
将质量不同小车从斜面同一高度释放（如图）

2.大小形状、质量相同，速度不同。

3.质量、速度相同，大小形状不同。

4.实验结论：
a.速度、大小形状相同，质量越大动能越大。
b.大小形状、质量相同，速度越大动能越大。
c.质量、速度相同，大小形状不同动能相同。

相关初中物理知识点：势能的影响因素

重力势能的影响因素：
质量、被举的高度。物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大；

弹性势能的影响因素：
弹性形变。同一物体的弹性形变程度越大，它具有的弹性势能就越大。

相关初中物理知识点：机械能转化与守恒

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。

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。

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。

初中物理知识点：动能的概念

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