能量转化与守恒

能量转化与守恒

1，能的形式
能的形式有：机械能、光能、电能、热能、化学能、生物质能等。
2.机械能
（1)动能
动能是物体由于运动而具有的能。动能的大小与物体的质量及物体运动的速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。
(2）势能
①重力势能
物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。势能的大小与物体的质量及物体所处的高度有关。质量相同的物体，所处的高度越高，它的重力势能越大；所处高度相同的物体，质量越大，它的重力势能也越大。
②弹性势能
物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。弹性势能的大小跟物体的材料以及弹性形变的大小有关，弹性形变越大，物体的弹性势能就越大。
(3)动能、势能之间的相互转化
在一定条件下，动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能。单摆的运动充分表明动能和势能可以相互转化。
机械能＝动能＋势能。
(4)机械能守恒定律
物体具有的势能和动能是可以互相转化的，如果没有摩擦等阻力，那么在势能和动能的相互转化中，机械能的总量保持不变。
机械能守恒定律反映了物体的动能和势能之间可以相互转化，在不存在阻力的条件下，物体动能和势能在相互转化过程中，能的总量保持不变。即动能的减少量恰好等于势能的增加量；反之，势能的减少量恰好等于动能的增加量。
利用机械能守恒定律解题的优点是：不需要考虑过程的细节，只要满足守恒条件，则初态的动能和势能之和一定等于末态的动能和势能之和。
3.机械功
（l）功的概念
功是作用于物体的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。
(2)功的单位
焦耳，简称焦，符号是j。
（3)公式：
功＝力×距离，即w＝fs。
(4)力没有做功的三种情况
①物体受到力的作用，但没有移动距离，这个力对物体没有做功。例如人用力推一个笨重的物体而没有推动。一个人举着一个物体不动，力都没有对物体做功。
②物体不受外力，由于惯性做匀速直线运动。物体虽然通过了一段距离，但物体没有受到力的作用，这种情况也没有做功。
③物体通过的距离跟它受到的力的方向垂直，这种情况中虽然有力的作用，物体也通过了一段距离，但这个距离不是在力的方向上的距离，这个力也没有做功。例如人在水平面上推车前进，重力的方向竖直向下，车虽然通过了距离，但在重力方向上没有通过距离，因而重力没有对车做功。
(5)功与能的关系
如果一个物体能够做功，则这个物体就具有能。正在做功的物体一定具有能。
4.杠杆
(1)杠杆的定义
在力的作用下，能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。
(2)支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂
①杠杆能绕着转动的固定点叫做支点。
②使杠杆转动的力叫做动力，阻碍杠杆转动的力叫做阻力。
③力臂是支点到力的作用线之间的距离，而不是支点与力的作用点之间的距离。
(3)求力臂的步骤
辨认杠杆，确定支点，作出动力、阻力的图示，将动力和阻力的图示延长，得动力作用线和阻力作用线，再从支点出发分别向二力的作用线作垂线，便得这两个力的力臂。
(4）杠杆平衡的条件
动力×动力臂＝阻力×阻力臂，即f1l1＝f2 l2。
(5)杠杆的分类
  杠杆种类 特  点   应用实例
  省力杠杆 动力臂大于阻力臂，l1＞l2 动力小于阻力，fl＜f2 开瓶器

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