(二)机械能的守恒
1.机械能守恒:在只有动能和势能转化的过程中,机械能的总量保持不变。考虑到摩擦力等阻力时机械能总量会减小。
动能、势能和机械能的单位与功的单位相同,也是焦耳,比如可以书写为:E动=200J,E势=300J。
2.判断机械能是否变化的方法:
(1)无外力情况下的机械能转化(2)存在外力情况下的机械能变化
【例10】如图所示,小球沿轨道由静止从A处运动到D处的过程中,忽略空气阻力和摩擦力,仅有动能和势能互相转化。则()
A.小球在A处的动能等于在D处的动能
B.小球在A处的动能大于在D处的动能
C.小球在B处的机械能小于在C处的机械能
D.小球在B处的机械能等于在C处的机械能
3.人造地球卫星的机械能转化
近地点:远地点:
人造地球卫星围绕地球沿椭圆轨道运行的过程中,动能与重力势能相互转化,卫星的机械能守恒。
【例11】如图所示,人造地球卫星在大气层外环绕地球运行的过程中,它的近地点的动能(选填“大于”“小于”或“等于”)它在远地点的动能;它从近地点向远地点运行的过程中,机械能的变化情况是。
(三)风能和水能的利用——将机械能转化为电能
【例12】唐诗中有“黄河远上白云间”和“不尽长江滚滚来”的诗句,表明我国水资源丰富,较大河流有1500多条,水能蕴藏量达6.8亿千瓦,可开发的就有3.8亿千瓦,居世界第一位。水能的利用在我国得到了很好的发展。三峡水电站是我国利用水能的最大的工程项目。下面是利用水能来发电的水电站,请简要回答有关水电站的下列问题。
(1)从能量转化的角度说明水电站的工作原理。
(2)建设水电站选址时,从能量利用角度来看,你将选择图甲所示A址还是图乙所示B址?说明理由。
(3)为什么水坝的横截面做成上小下大的梯形?
(4)唐诗句中含有什么物理知识?
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