位能與動能的轉換

動靜皆有「能」!!
913 的理化課

你看到什麼?
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為什麼要倒水?
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位能
當物體的【位置高低】或
【形狀】改變時，此時外力對
物體所做的功，轉換成物體另一種
形式的能量，稱為【位能】。
常見的位能有兩種形式：
【重力】位能、【彈力】位能。

動手做研究
• 軌道上的彈珠從高處落下來，經過平
台發射，水平射程有多遠?
實驗次數起始高度水平距離
1
2
3

請把握時間
只有5分鐘!!

動手做研究
• 軌道上不同質量的彈珠從相同高處落下來，
打到大彈珠，彈珠的水平射程有多遠?
實驗次數被大彈珠撞被小彈珠撞
1
2
3

請把握時間
還是只有5分鐘!!

重力位能
• 相同條件下，物體的重力位
能和其質量大小成【正】
比，也和其高度變化大小成
【正】比。
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重力位能
• 公式：
重力位能＝
質量 × 重力加速度 × 高度
U ＝ m × g × h
單位

Test Time 1
一個5kg的西瓜放在1m高的桌上,
則西瓜對地板的重力位能大小為
多少？
49 J。

Test Time 2
500公克的一杯珍奶離地100cm
高時，對地面的重力位能大小為
多少?
4.9 J 。

搶答題
有A、B、C三物體質量分別為
5kg、2kg、3kg，分別置於地面
上方5m、6m、8m處，則何者
對地面的位能最大？【 A 】

把懸吊的球拉高，
然後
放手!
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把蕭敬騰放到最危險，
但安全的位置!
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把蕭敬騰換成你，
站在那個位置!
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重力位能與動能的轉換
• 位能與動能可互相轉換，
將位能與動能的總和
稱為【力學能】。
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重力位能與動能的轉換
• 若物體只受【重力】而沒
有其他外力作用時，動能和
位能總和將保持不變，稱為
【力學能守恆】。
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自由落體的力學能
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滑板玩家要如何才能過中央山坡

如果有摩擦力會不會不同?

組合一種軌道，讓滑板玩家玩一玩

彈力位能
物體（彈性體）因形變
而具有作功的能，
稱為【彈力位能】
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橡皮筋彈射「紙彈」實驗
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實驗次數橡皮筋
拉長長度
紙彈飛行
水平距離
1
2
3

彈簧的力學能守恆
（1）將圓球拉至A點，使其伸長
X距離，彈簧即儲存了彈性位能。
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在A點時，形變量
最大，
位能【最大】；
速率為【零】，
動能為【零】。
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放手後，圓球受彈
簧的彈力的影響，
向【左】運動。
到B 點之前，
動能【】
位能【】
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(2)

(3) 通過B點時，
位能為【零】；
速度【最大】，
動能【最大】。
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(4)彈簧繼續向左
壓縮至－X的距離。
到C 點之前，
動能【】
位能【】
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（5）到達C點時，
形變量最大，
位能【最大】；
速率為【零】，
動能為【零】
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生活中那裡用到
力學能的轉換?
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你的彈簧筆
可以彈多高?
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