第十一章 功和机械能【速记清单】-人教版八年级《物理》下册单元速记巧练（解析版）

第第页第十一章功和机械能（解析版）核心考点01功一、功1.功的概念：如果有力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。2.做功的两个必要因素力学中所说的做功，包含两个必要因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上移动的距离。这两者缺一不可。3.三种不做功的情况不做功的情况图示实例分析有距离无力（不劳无功）某同学踢足球，足球离开脚后在地面上滚动的过程中，该同学对足球没有力的作用，不做功足球由于惯性移动一段距离，球滚动时踢足球的力不再对足球做功有力无距离（劳而无功）同学搬石头，但没有搬动，她对石头没有做功有力作用在物体上，但物体没有移动，即物体没有在力的方向上移动距离，力对物体没有做功力与移动方向垂直（垂直无功）滑板在水平方向上移动了一段距离，但在人的拉力方向上没有移动距离，拉力没有做功物体受到了力的作用，也移动了一段距离，但移动的方向与力的方向垂直，即物体在力的方向上没有移动距离，则这个力对物体没有做功▲拓展培优对“物体在力的方向上移动距离”的理解力对物体做功时，物体的移动方向并非一定要与力的方向完全一致，移动的方向和力的方向有夹角（夹角不等于90°）时力也对物体做功。如图中，拉力F对物体做功。二、功的计算1.功的计算公式：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，即功=力×物体在力的方向上移动的距离。若用W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上移动的距离，则功的计算公式为：W=Fs。2.功的单位在国际单位制中，力的单位是牛顿（N），距离单位是米（m），则功的单位是牛·米（N·m），它用专门的名称“焦耳”来表示，简称为焦，符号是J，1J=1N·m。1J的物理意义是1N的力的作用在物体上使其沿力的方向移动1m距离所做的功。3.对公式W=Fs的理解同向性公式中的s是物体在力F的方向上移动的距离。例如，某人用50N的水平推力，推动重100N的箱子，箱子在水平地面上前进10m，求重力对箱子做的功。如果按W=Gs=100N×10m=1000J计算，则计算结果是错误的，因为这个10m不是在重力方向上移动的距离，实际上重力是没有做功的。同体性F、s必须对应同一物体同时性W=Fs中的力在使物体沿着力的方向移动距离s的过程中，应始终作用在物体上，该力撤销后物体移动的距离不能计算在内。4.应用公式W=Fs计算功时的注意事项分过程计算应用公式W=Fs计算时，力的大小和方向应是不变的，若力的大小和方向是变化的，应分过程计算单位统一利用公式进行计算时，必须同时使用国际单位制中的单位，F的单位用N，s使用m，W使用J相关因素力对物体做功的多少，只与作用在物体上的力F，以及物体在力的方向上移动的距离s有关，与物体的质量m、速度v、运动状态（加速、减速或匀速）均无关5.功的公式的变形公式及其应用已知力做的功和物体在力的方向上移动的距离，可求出力已知力所做的功和施加在物体上的力，可求出物体在该力的方向上移动的距离6.对做功的两种表述（1）力的方向与物体移动方向一致，称为力对物体做功。（2）力的方向与物体运动方向相反，可以称为克服某个力做功。如克服重力做功：向上抛出某个物体时，重力方向向下，物体运动方向向上，对于该物体，我们一般说物体克服重力做功。功与图像的结合（1）分清图像坐标轴所代表的物理量；（2）根据题意判断物理量的变化带来的待求量的变化情况；（3）对照给出的图像，判断正确的选项。【例题1】用大小不同的力F甲、F乙且F甲＞F乙，分别拉同一个物体，两个力所做的功W与物体在力的方向上移动的距离的关系图象描述正确的是（）。A． B． C． D．【答案】A。【解析】AB．因为，且，所以当移动距离均为s时，两个力做的功，故A正确，B错误；CD．因为，所以在拉力一定时，拉力所做的功与距离成正比，故CD错误。故选A。1.如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，拉力所做的功为（）。A．10J B．30J C．50J D．80J【答案】B。【解析】由图乙可知，在2-4s内，拉力为F=3N由图丙可知，在2-4s内，物体做匀速直线运动，v=5.0m/s根据可得，物体在2-4s内运动的距离为由做功的计算公式可得，物体拉力所做的功为W=Fs=3N×10m=30J故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。2．如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到方向不变的水平拉力F的作用，其F﹣t和v﹣t图像分别如图乙、丙所示。以下说法错误的是（）。A．当t＝1s时，物体静止不受摩擦力；B．当t＝3s时，物体所受合力为2N；C．2～4s内，物体所受摩擦力为5N；D．4～6s内，拉力F所做的功为20J【答案】A。【解析】A．由乙图可知，前2s物体速度为零，处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，前2s物体所受拉力为3N，所以摩擦力也为3N；故A错误；符合题意；BC．由乙图可知，4s～6s内，物体做匀速直线运动，速度为v＝2m/s，水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，此时摩擦力等于拉力f＝F＝5N；2～4s内，物体在做加速运动，由于压力大小、接触面的粗糙程度不变，摩擦力不变，仍为5N，所以t＝3s时合力为7N﹣5N＝2N故BC正确；不符合题意；D．4～6s内，拉力F做功为W＝Fs＝Fvt＝5N×2m/s×2s＝20J故D正确，不符合题意。故选A。3．面积很大的水池，水面上浮着一边长为a、质量为m的正方体均匀木块，开始时木块静止，如图甲。现用力F将木块匀速下压，运动时，F随深度H变化如图乙，则：(1)木块静止时，所受浮力F浮=______，正方体木块的密度ρ木=_______ρ水；(2)木块开始下沉到恰好浸没的过程中，重力对木块做功是______；（用a、m、g表示）(3)在木块匀速下沉过程中，F最大值是_______？木块开始下沉到恰好浸没的过程中，忽略水面高度的变化，F对木块做的功是______？（提示：F是匀速增大的，用a、m、g表示）【答案】mg；；；；。【解析】(1)[1]木块静止时漂浮在水面，受到的浮力等于木块本身的重力，即[2]由图乙可知，木块静止时木块浸入水中的深度为，则木块静止漂浮时排开水的体积为根据漂浮时受到的浮力等于物体本身重力，则有则木块的密度(2)[3]木块开始下沉到恰好浸没的过程中，木块在重力方向移动了则重力对木块做功(3)[4]由[2]已知水和木块的密度关系是木块完全浸没后受到的浮力木块完全浸没时受力平衡，则有则手对木块的最大压力[5]木块开始下沉到恰好浸没的过程中，F是匀速增大的，到浸没时最大压力为则该过程的平均压力为所以F对木块做的功。核心考点02功率一、比较做功快慢的方法做功有快慢之分，那么，怎样比较做功的快慢呢？下面我们类比速度的定义进行说明。比较运动的快慢比较做功的快慢时间相同，比路程时间相同，比较做功的多少路程相同，比时间做功多少相同，比较所用时间路程、时间都不同时，用路程除以时间做功多少、所用时间都不相同时，用做功多少处于做功时间路程与时间之比叫速度，它在数值上等于单位时间内的路程功与做功时间之比叫功率，它在数值上等于单位时间内所做的功二、功率1.功率的概念内容举例说明功率的物理意义（1）功率是不是物体做功快慢的物理量。功率越大，不是物体做功越快；功率越小，不是物体做功越慢。（2）功率的大小表示物体单位时间内做功的多少。例如，小明推箱子做功的功率为80W，表示小明每秒对箱子做功80J。做功相同，做功时间不同功率将功与做功所用时间的比叫功率相同时间内做功越多，表示做功越快★特别提醒做功“多少”与“快慢”的意义不同，做功多的不一定做功快，做功少的不一定做功慢。只有做功时间相同时，做功多的做功才快，即功率才大。所以，描述功率时不能说物体做功越多，功率越大，也要注意时间的多少，一般描述为单位时间内（或相同时间内），物体做功越多，功率越大。2.功率的定义式（1）功率的定义式为（在t时间内的平均功率）。（2）用公式计算功率的注意事项①解题时一定要弄清三个物理量的对应关系，功W一定是对应时间t内完成的，这样算出来的功率才是时间t内的功率。②可以变形为W=Pt和，两种变形式可分别用于求功和做功所用时间。3.功率的单位（1）根据功率的定义式可以推导出功率的单位。在国际单位制中，功的单位是焦耳（J）,时间单位是秒（s），则功率的单位是焦耳/秒（J/s）。为了纪念英国著名发明家瓦特，给功率单位一个专门的名称，叫做瓦特，简称瓦，符号为W，即1W=1J/s。瓦特是焦耳每秒的专用名称。（2）功率的常用单位还有千瓦（kW）、兆瓦（MW）。1kW=103W，1MW=106W。▲拓展培优功率的单位“匹”我们在购买空调时总要问一下“这个空调是几匹的”，这里的“匹”实际上是一个旧制功率单位，1匹=735W。生活中我们通常不会用准确的数值去描述产品的制冷功率，所以把输入功率为800W左右的空调统称为1匹，1kW左右的统称为1.5匹。4.功率计算的推导公式P=Fv（1）当物体在力F作用下，以速度v沿力的方向做匀速直线运动时，力F做功的功率可以表示为，即功率的大小等于作用在物体上的力与物体速度的乘积。（2）由P=Fv可知，当机车的输出功率P一定时，机车速度v越小，机车发动机输出的牵引力F越大。（3）应用P=Fv进行计算时，力的单位为N，速度的单位为m/s，这样计算出的功率的单位才是W。▲拓展培优虽然功率的推导式P=Fv是由匀速直线运动推导出来的，但该公式也适用于变速运动。（4）P=Fv在生活中的应用某些阻力较大的情况下，当发动机输出功率不能改变时，人们常常通过降低速度来获得较大的牵引力。所以，当汽车要爬又长又陡的坡时，司机常换低挡位，以获得更大的牵引力从而顺利上坡。5.功和功率的比较功功率概念力与物体在力的方向上移动的距离乘积功与做功所用时间之比物理意义表示物体做功的多少表示物体做功的快慢符号WP计算公式W=Fs决定因素力F、物体在力F方向上移动的距离s功W、做功所用时间t单位焦耳（J）瓦特（W）联系W=Pt★特别提醒要注意区分功率的单位W与功的符号W，前者是功率单位的符号，是正体，后者是功的符号，是斜体。对功率计算公式的理解由功率公式可知，功率大小是由做功多少与做功所用时间共同决定的。【例题2】甲、乙两个集装箱质量相同。先用起重机将甲集装箱以1m/s的速度提升10m，再将乙集装箱以2m/s的速度提升10m，那么起重机（）A．第一次做功多，功率大 B．第二次做功多，功率大C．两次做功一样多，功率一样大 D．两次做功一样多，第二次功率大【答案】D。【解析】由于起重机匀速提升集装箱，故起重机对集装箱的拉力等于重力；甲、乙两集装箱质量相同，则重力相同，提升高度相同，由W=Fs可知起重机两次做的功相同。起重机提升乙集装箱的速度大于提升甲的速度，根据P==Fv=Gv=mgv可得，第二次功率大。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。1.甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，则（）。A.甲做的功比乙做的功多B.甲做功比乙做功快；C.甲做功所用的时间比乙的少D.以上说法都不对【答案】B。【解析】功率表示物体做功的快慢，功率大，做功就快；功率小，做功就慢，选项B是正确的。根据W=Pt，只知道功率的大小而时间的大小不确定，无法确定做功的多少。同样根据t=W/P，只知道功率的大小而功的大小不确定，也无法确定做功所用时间的长短，因此，选项A、C、D是错误的。2.如图甲所示，小明用弹簧测力计拉木块，使它沿水平木板匀速滑动，图乙是他两次拉动同一木块得到的距离随时间变化的图像。下列说法正确的是()。A．木块两次受到的拉力和摩擦力均相等B．木块第1次受到的拉力较大C．木块两次的动能一样多D．两次拉力拉木块的功率一样大【答案】A。【解析】AB、从图象上可以看出，木块两次都是作匀速直线运动，而做匀速直线运动的物体受平衡力作用，所以两次木块受到的拉力和摩擦力相等，故A选项正确，B选项错误。C、从图中可以看出第一次木块运动的速度较大，而木块的质量不变，所以第一次木块具有的动能多，故C选项错误。D、从图中可以看出，在相同拉力作用下，木块两次运动的距离不同，所以木块两次所做的功不同，故D选项错误。故选A。3.判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”。（1）物体做的功多，功率一定大。（）（2）物体做功时间短，功率一定大。（）（3）物体做功多，需要的时间不一定多。（）【答案】（1）×（2）×（3）√。【解析】根据P=W/t可得，功率的大小是由功和时间的大小共同反映的，只根据功或时间的大小不能确定功率的大小，所以说法（1）、（2）是错误的。把P=W/t变形得t=W/P，对同一机械来说，它的功率一定，做的功多，当然所用的时间就长；但对于不同机械来说，它们的功率不同，做的功多所用时间就不一定多，所以说法（3）是正确的。答案：（1）×（2）×（3）√。核心考点03动能和势能一、能量1.能量的概念及单位（1）物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。（2）能量的单位与功的单位相同，在国际单位制中，能量的单位是焦耳（J）。2.对能的理解（1）能量是表示物体做功本领的物理量。（2）物体做功过程实质上是能量转化或转移的过程，物体能够做功越多，表示这个物体所具有的能量越大。3.能与功的区别与联系区别功是一个过程量，能是一个状态量功是描述力对物体作用过程中取得的成效的物理量，是相对于一个过程而言的；能是描述一个物体做功本领的物理量，是一个状态量具有能量的物体不一定做功，而正在做功的物体一定具有能量联系功是能量变化的量度★特别提醒“能够做功”与“做了功”的区别物体“能够做功”与“做了功”是两个不同的概念。“能够做功”表示物体具有做功本领，与做不做功没关系；“做了功”表示结果，是物体对另一个物体施力并经过一段距离后取得了成效。二、动能1.动能物体由于运动而具有的能叫做动能。一切运动的物体都具有动能。例如，空中飞行的小鸟、行驶的汽车、流动的水等。★特别提醒叙述动能的定义时，只能说“物体由于运动而具有的能”，不能说“运动的物体具有的能”，因为运动的物体除了具有动能外，还可能具有其他形式的能，如高空飞行的飞机除了具有动能外，还具有重力势能和内能等。2.实验探究：物体的动能跟哪些因素有关提出问题物体的动能跟哪些因素有关？猜想与假设（1）“十次车祸九次快”，猜想动能可能与物体运动的速度有关；（2）同样速度的自行车和汽车，碰到行人后造成的伤害不同，猜想动能可能与物体的质量有关设计实验与制订计划用如图所示的装置探究钢球的动能与速度及质量的关系。实验中，通过换用不同质量的钢球来改变质量，让同一钢球从不同高度处滚下来改变速度。钢球动能的大小由木块被推动的距离远近来反映（转换法），木块被推动的越远，说明钢球的动能越大。进行实验让同一钢球从斜面的不同高度处由静止开始滚下，推动木块移动，比较两次木块被推动距离的远近，如图甲、乙所示。甲乙换用质量不同的钢球，让它们从斜面的同一高度处由静止开始释放，滚下后推动木块移动，比较两次木块被推动距离的远近，如图丙、丁所示。丙丁分析与论证（1）同一钢球从不同高度处滚下，钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高，钢球碰撞木块时速度越大，木块被推得越远，说明物体的动能与物体的速度有关；（2）不同钢球从同一高度处滚下，钢球碰撞木块时的速度相同。质量大的钢球将木块推得远，说明物体的动能与物体的质量有关。实验结论物体动能与物体的质量和运动的速度有关。质量相同的物体，运动速度越大，动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，动能越大。3.理解动能大小时应注意的问题一切运动的物体都具有动能，物体的动能由物体质量和运动速度决定，在讨论物体动能大小时，必须同时分析两个因素。例如，一颗子弹的速度大于火车的速度，但子弹的动能不一定比火车的动能大，因为子弹的质量比火车的质量小得多；也不能因为火车的质量比子弹的质量大得多，就认为火车的动能一定比子弹的动能大，例如当火车的速度为零时，其动能一定比飞行的子弹小。三、势能1.重力势能（1）重力势能：在地球表面附近，物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，叫做重力势能。（2）实验探究：影响重力势能大小的因素提出问题重力势能的大小与哪些因素有关？猜想与假设（1）生活中手机从几厘米高处跌落一般不会损坏，但从几米高处跌落，一般会造成较严重的损坏，由此猜想，重力势能的大小可能与高度有关；（2）下冰雹时，重冰雹比轻冰雹造成的危害大得多，由此猜想，重力势能的大小可能与物体的质量有关设计实验与制订计划将小方桌放置在沙箱中铺平的沙面上，让物体从某一高度自由下落撞击小方桌，小方桌下陷越深，说明下落的物体能够做的功越多（转换法），即物体具有的重力势能越大。改变同一物体下落的高度，或从同一高度释放不同质量的物体，比较物体对小方桌做功的多少。进行实验（1）让同一物体从不同高度处自由下落撞击小方桌，如图（b）、（c）所示。（2）让不同物体从同一高度处自由下落撞击小方桌，如图（c）、（d）所示。实验现象（1）同一物体下落时的高度越高，小方桌下陷得越深。（2）从同一高度下落时，质量大的物体比质量小的物体使小方桌下陷得更深。分析与论证（1）质量相等时，较高处物体使小方桌下陷的深度大，说明质量相等时，高度大的物体重力势能大；（2）高度相等时，质量大的物体使小方桌下陷的深度大，说明同一高度，质量大物体的重力势能大。实验结论同一高度，物体的质量越大，重力势能越大；同一质量物体，高度越大，物体的重力势能越大。2.弹性势能（1）弹性势能的定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。（2）决定弹性势能大小的因素：物体弹性势能的大小与物体的弹性形变程度和物体本身的材料有关。对同一物体，弹性形变越大，弹性势能越大。★特别提醒一个物体是否具有弹性势能，关键看该物体是否发生了弹性形变。若物体发生了弹性形变，则此物体具有弹性势能；若物体虽然发生了形变，但不是弹性形变，则没有弹性势能，如一捏就扁的的面团，就不具有弹性势能。（3）弹性势能的应用弹性势能的应用很广泛。如发条玩具，只要上紧玩具内的发条，松手后玩具就会再弹性势能的作用下动起来。3.势能：重力势能与弹性势能是常见的两种势能。4.动能和势能的异同点概念特点决定因素共同特点动能物体由于运动而具有的能一切运动的物体都具有动能质量、速度具有能的物体都能够做功，三种形式的能单位都是焦耳（J）势能重力势能物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能一切受到重力且位于高处的物体都具有重力势能质量、高度弹性势能物体由于发生弹性形变而具有的能一切发生弹性形变的物体都具有弹性势能弹性形变程度、材料▲拓展培优势能和动能的相对性1.物体所处的高度具有相对性，所以物体所具有的能也具有相对性。例如，放在书桌上课本，相当于地面来说有一定的高度，具有重力势能，而相对于桌面其高度为0，重力势能为0。2.物体的运动速度大小与选取的参照物有关，即速度大小具有相对性，那么动能的大小也具有相对性。同一物体相对于不同参照物，动能一般是不同的。例如，疾驶的列车对乘客而言，桌面上放着的茶杯相对于乘客是静止的，对乘客无害，但是相对于列车外的行人，茶杯速度很大，动能很大，一旦掷出窗外砸到行人就会对行人造成严重的伤害。功和能的关系（1）能是由物体状态决定的物理量，有能量的物体有做功的本领；（2）物体通过对外做功来释放能量；（3）功是能量变化的量度，即功是做功过程中物体的能量的多少。【例题3】下列关于功和能的关系的说法中，正确的是（）。A.一个物体没有做功，它一定不具有能量；B.一个物体能够做的功越多，其动能一定越大；C.一个物体具有能量，说明它正在做功；D.一个物体能够做功，说明它具有能量【答案】D。【解析】A、一个物体没有做功，可能具有能量。例如：静止在高处的苹果具有重力势能。此选项错误； B、物体能够做功，表示这个物体具有能量，能够做功越多，说明该物体具有的能量就越大，并不一定是动能越大，也有可能是重力势能，或其他形式的能。此选项错误； C、一个物体具有能量，说明它具有做功本领，但物体不一定做功。此选项错误； D、一个物体能够做功，具有做功的本领，说明它一定具有能。此选项正确。故选：D。 1.某场台球比赛如图所示，球杆打击停在桌面上的白色母球A，对它做功使其获得______能，由于______它便向前运动过去；当母球A与彩球B发生碰撞，使彩球B掉入中袋，同时母球A又向另一彩球C慢慢滚去，这一现象说明力可以______。【答案】动；惯性；改变物体运动状态。【解析】[1]运动的物体具有的能量叫做动能。球杆打击停在桌面上的白色母球A，对它做功使球运动，获得动能。[2]物体都有保持原来运动状态的性质，这种性质叫做惯性。由于惯性，球被撞击后便向前运动过去。[3]力可以改变物体的形状和运动状态。当母球A与彩球B发生碰撞，使彩球B掉入中袋，彩球B由静止变为运动；同时母球A又向另一彩球C慢慢滚去，母球A的运动方向发生改变，这一现象说明力可以改变物体的运动状态。2．下列关于能量的说法中正确的是（）A．做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量B．做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少C．能够做功的物体具有能量，但不一定就做功D．能量多的物体所做的功一定就多【答案】C【解析】A．做功的物体具有能量，不做功的物体不一定不具有能量，高山上的石头静止，不做功但具有重力势能，故A错误；BC．能够做功说明具有能量，具有的能量多不一定都做功，故B错误、C正确；D．物体具有能量大，它可能没做功，例如静止在高处的石块可以做功，但还未做功，故D错误。故选C。3．下列说法中正确的是（）。A．静止的物体不具有能 B．能够做功的物体一定具有能C．具有能的物体一定在做功 D．没有做功的物体不具有能【答案】B【解析】A,停在空中的直升机,具有一定高度,有重力势能,所以A不正确；B,一个物体如果具有了对别的物体做功的本领,我们就说这个物体具有能量,或者说具有能,所以B正确；C和D.具有能量的物体不一定正在做功,如被举到高处而静止的物体具有重力势能，但它不做功，所以CD不正确．故选B.核心考点04机械能及其转化一、机械能及其转化1.机械能（1）定义：动能、重力势能、弹性势能统称为机械能。机械能是和物体运动紧密联系的能量。机械能的单位是焦耳（J）。（2）对机械能的理解一个物体可以只有动能，也可以只有势能，还可以既有动能又有势能，都称为物体具有机械能。物体只有动能，如在水平路面上行驶的汽车；物体只有势能，如悬挂在空中静止的物体、射箭时发生弹性形变的弓；物体同时具有动能和势能，如在空中飞行的飞机、小鸟等。2.动能和势能的转化（1）动能和重力势能可以相互转化（2）动能和弹性势能可以相互转化（3）在一定条件下，动能和弹性势能可以互相转化。★特别提醒动能和弹性势能的之间的转化，可以发生在同一物体上，也可以发生在不同物体之间。例如，由高处落下的篮球在撞击地面发生了弹性形变过程中，球的动能转化为自身的弹性势能；球在恢复原状的过程中，球的弹性势能转化为自身的动能，动能和弹性势能在一个物体上相互转化。运动员进行蹦床表演时，运动员的动能和蹦床的弹性势能在两个物体间相互转化。3.机械能守恒：大量研究结果证明，如果只有动能和势能相互转化，尽管动能、势能的大小会变化，但机械能的总和不变，或者说机械能守恒。★特别提醒机械能守恒的条件是只有动能和势能之间发生转化，没有其他形式的能参与转化。但在现实生活中，由于摩擦阻力的存在，动能和势能相互转化的过程中总要克服摩擦力做功，总有部分机械能转化为其他形式的能，机械能的总量减少。▲拓展培优能量转化的普遍性自然界中，各种形式的能量都可以相互转化，能量转化过程中总是一种形式的能量减少，另一种形式的能量增加动能和势能的相互转化只是各种能量转化的一种。判断机械能如何变化①当物体的机械能守恒时，动能和势能中一种形式的能量减少，另一种形式的能量必然增加。示例（忽略空气阻力和摩擦导致的机械能损失）判断依据能的转化速度高度形变滚摆上升时减小增大——动能转化为重力势能过山车下降时增大减少——重力势能转化为动能运动的小球压缩弹簧时减小——增大动能转化为弹性势能弯弓射箭时增大——减小弹性势能转化为动能②物体受外力作用机械能不守恒时，可先分析动能和势能的变化情况，再结合“机械能=动能+势能”来判断。示例动能变化势能变化机械能水平路面上加速运动的小车增大不变增大水平路面上减速运动的小车减小不变减小匀速上升的热气球不变增大增大匀速下降的热气球不变减小减小斜面上减速下滑的滑块减小减小减小汽车加速冲上斜面增大增大增大③人造卫星运行时的机械能转化人造卫星绕地球椭圆轨道运行过程中，不受空气阻力，只有动能与势能的相互转化，故卫星的机械能守恒。如图所示，它离地球中心最远的一点叫远地点，离地球中心最近的一点叫近地点，卫星在两点间运行时能量转化情况如图所示。二、水能和风能1.水能：流动的水具有动能，高处的水具有势能，水所具有的机械能统称为水能。2.风能：风是流动的空气，风具有的机械能叫风能。3.风能和水能的利用水能风能本质机械能特点无污染、蕴藏量大、可循环利用资源丰富、无污染、不稳定、不便于储存利用（1）早期，人们利用水流冲击水轮机转动来汲水、磨粉、碾谷；（2）到18世纪，人们利用大功率水轮机来带动纺织机、冶金鼓风机工作；（3）近代，利用水轮机带动发电机发电（1）利用风能来驱动帆船航行；（2）利用风能来推动风车做功；（3）利用风能来发电对机械能守恒的理解判断机械能是否守恒的关键（1）从能量角度：若整个过程只有动能和势能的相互转化，没有其他形式的能参与转化，则