機(jī)械能定義：
動(dòng)能與勢(shì)能之和稱為機(jī)械能。

機(jī)械能守恒：
動(dòng)能與勢(shì)能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，即動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化成勢(shì)能，勢(shì)能也可以轉(zhuǎn)化成動(dòng)能。在只有動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，機(jī)械能的總量保持不變。如圖：衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于太空是真空，動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能不變。

規(guī)律總結(jié)：在只有重力、引力、彈力做功時(shí)，機(jī)械能是守恒的，其他力做功，機(jī)械能不守恒。

機(jī)械能間的轉(zhuǎn)化：
(1)動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
①動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能的標(biāo)志是速度減小，所處的高度增加；
②重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的標(biāo)志是所處的高度減小，速度增大。

(2)動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。
①動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能的標(biāo)志是速度減小，形變?cè)龃螅?BR>②彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的標(biāo)志是動(dòng)能增大，形變減��；
③動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化可以發(fā)生在同一物體上，也可以發(fā)生在不同物體之間。

(3)在動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，若沒(méi)有能量損失(如克服阻力)或其他形式的能量的補(bǔ)充，機(jī)械能的總和保持不變，機(jī)械能守恒。

(4)機(jī)械能也可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。

對(duì)能量轉(zhuǎn)化的理解：
(1)分析某個(gè)物體在物理變化的過(guò)程中機(jī)械能的大小發(fā)生改變與否時(shí)，應(yīng)全面考慮。即同時(shí)考慮動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的變化情況。

(2)物體儲(chǔ)存能量時(shí)，物體具有做功的本領(lǐng)，物體損失能量時(shí)，就說(shuō)物體正在做功。

(3)物體對(duì)外界做功時(shí)，物體的能量減小。

(4)外界對(duì)物體做功時(shí)，物體的能量增加。

滾擺：
滾擺又稱麥克斯韋擺，它是在學(xué)習(xí)機(jī)械能時(shí)，常用來(lái)演示重力勢(shì)能和動(dòng)能之間相互轉(zhuǎn)化的儀器，如圖。

做滾擺實(shí)驗(yàn)時(shí)，先調(diào)整懸繩，使擺輪處于水平最低位置，然后轉(zhuǎn)動(dòng)擺輪，使懸繩均勻地繞在擺輪的軸上，直至擺輪上升到懸繩的最上部，并且保持?jǐn)[輪的軸與水平地面平行。此時(shí)，擺輪具有一定的重力勢(shì)能，而動(dòng)能為零。當(dāng)由靜止釋放擺輪，在重力和懸繩拉力的共同作用下，擺輪邊旋轉(zhuǎn)，邊下降，擺輪的重力勢(shì)能不斷減少，轉(zhuǎn)化成擺輪的動(dòng)能。當(dāng)懸線全部伸開(kāi)時(shí)，擺輪的重力勢(shì)能不再減少，擺輪的動(dòng)能達(dá)到最大值。由于慣性，擺輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，擺輪軸又開(kāi)始把繩繞在軸上，使擺輪開(kāi)始上升，隨著重力勢(shì)能的增加，動(dòng)能不斷減少，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能。直到上升到開(kāi)始位置，擺輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)，停止上升。接著又開(kāi)始新的一輪下降、上升…… 實(shí)際上，擺輪每次下降后再上升都不會(huì)上升到前一次的高度，這是摩擦力、空氣阻力等作用的結(jié)果，使一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

水能及其利用：
水能及其利用流動(dòng)的水具有動(dòng)能，高處的水具有勢(shì)能，水所具有的機(jī)械能統(tǒng)稱水能。
瀑布的水向下流時(shí)(如圖)，它會(huì)以極大的力量沖擊瀑布下的巖石，并且以很大的速度沖刷土壤。

數(shù)千年前，人們已知道利用流水的能量來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)水車(chē)，汲水灌溉。自從19世紀(jì)末德國(guó)建成世界上第一座水電站以來(lái)，水力發(fā)電就成了水能利用的主要形式。當(dāng)上游的水沖擊水輪機(jī)的葉片時(shí)，就把大部分動(dòng)能傳遞給水輪機(jī)，使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，由此帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
為了增加水的機(jī)械能，必須修筑攔河大壩來(lái)提高河流上游的水位。如圖是水力發(fā)電站的原理圖。

相關(guān)初中物理知識(shí)點(diǎn)：功的概念

功的定義：
必須有作用在物體上的力，且物體在這個(gè)力的方向上通過(guò)一段距離，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了機(jī)械功，簡(jiǎn)稱做功；

功的兩個(gè)要素：
一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過(guò)的距離。

以下三種情況下力對(duì)物體不做功：
(1)靠慣性運(yùn)動(dòng)的物體沒(méi)有力對(duì)它做功。例如：某同學(xué)踢足球，球離開(kāi)腳后飛出10m遠(yuǎn)，足球飛出10m 遠(yuǎn)的過(guò)程中，人做功為零。

(2)物體受到力的作用，但沒(méi)有移動(dòng)距離，也就不可能在力的方向上通過(guò)距離，力對(duì)物體不做功。如：一輛汽車(chē)停止在路邊，一個(gè)人用很大的力卻沒(méi)有推動(dòng)它。推力對(duì)汽車(chē)不做功。

(3)物體受到力的作用，同時(shí)也運(yùn)動(dòng)了一段距離，但兩者相互垂直，即在力的方向上沒(méi)有通過(guò)距離，這個(gè)力也沒(méi)有對(duì)物體做功。如手提水桶在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離，水桶雖然受到手的提力作用，但是由于手提桶的力的方向始終豎直向上，跟水平地面垂直，所以在水平面上走得再遠(yuǎn)，手的提力對(duì)水桶也沒(méi)有做功。

功和機(jī)械能知識(shí)梳理：


如何判斷力對(duì)物體是否做功：
判斷力對(duì)物體是否做功，可以從物體在力的作用下，在該力的方向上是否移動(dòng)了距離來(lái)進(jìn)行判斷。
如冰塊在光滑冰面上勻速滑動(dòng)，水平方向上沒(méi)有受到力的作用，只是在豎直方向上受重力和支持力；因此，水平方向上沒(méi)有力對(duì)冰塊做功，而豎直方向上，重力、支持力的方向都與冰塊運(yùn)動(dòng)的方向垂直，所以重力、支持力也沒(méi)有對(duì)冰塊做功。
人用力推車(chē)，對(duì)車(chē)有水平推力，且車(chē)沿水平方向通過(guò)了距離，符合做功的兩個(gè)要素，推力做了功。

例1教學(xué)大樓每層樓高為3m，小明提著一重 50N的箱子，沿樓梯從一樓登上三樓，再沿三樓水平走廊走了4m進(jìn)入教室，從一樓到教室過(guò)程中小明對(duì)箱子做的總功為( )
A．0J B．300J C．450J D．500J

解析：本題包括兩個(gè)過(guò)程，一是小明將50N的箱子提高6m，人對(duì)箱子的拉力是50N，箱子在拉力方向上移動(dòng)6m的距離，根據(jù)W=Fs=50N×6m= 300J；另一過(guò)程是提著箱子在水平走廊走了4m，拉力和箱子移動(dòng)距離的方向垂直，在這一過(guò)程中人沒(méi)有做功。

答案：B

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