問題詳情:
學習了機械能的轉化和守恆之後,教師讓學生考察日常生活中有關的能量轉化現象,並從中發現問題.小明説:有資料顯示,氣象站要每日放飛探空氣球,氣球下吊有測量儀器,氣球和儀器一起勻速上升,它們的機械能增加了,這份增加的機械能是什麼能量轉化而來的呢?
(1)接着小*補充説:前幾天我買了一個*氣球,不小心*氣球飛上了天,在*氣球上升的過程中,機械能增加了,這份增加的機械能是由什麼能量轉化而來的呢?
在激烈的討論下,首先大家排除了由空氣的內能轉化而來.理由是 .
(2)那麼增加的機械能究竟是什麼能量轉化而來的呢?老師做了以下實驗,引導學生分析思考:液體和氣體很多時候具有相似的*質,我們不妨先看看木塊在水中上浮的情況.
實驗發現,當撤去對木塊的壓力時,由於 ,木塊上浮.木塊升高了,機械能增加了,而這時,會有一部分水下去填補木塊原來佔據的位置,此外,當物體最終漂浮後,水面有所下降,所以水的重力勢能 (選填“增加”或“減少”)了!
(3)假設氣球在空氣中上升和木塊在水中上浮原理是相同的,你能解釋小明小*提出的問題了嗎?請試着分析一下 .
【回答】
解:
(1)在*氣球上升的過程中,由於克服空氣摩擦,其內能增加;所以*氣球的機械能的增加不是內能轉化來的;
(2)當撤去對木塊的壓力時,由於浮力大於重力,所以木塊會上浮.
木塊升高了,機械能增加了,最後漂浮在水面,木塊排開水的體積減少,所以水面下降,水的重力勢能減少;
(3)與木塊在水中上升相似,*氣球在空氣中上升,其機械能增加,氣球上升後,周圍有一部分空氣流過來填補氣球原來佔據空間的空缺,所以空氣下降,其機能減小.
故*為:
(1)氣球上升過程中,和空氣摩擦,內能增加,所以增加的機械能不是由內能轉化而來;
(2)所受浮力大於自身重力;減少;
(3)來自於下降空氣的機械能.
知識點:功和機械能 單元測試
題型:綜合題