動能與勢能之和稱為機(jī)械能。
機(jī)械能守恒：
動能與勢能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，即動能可以轉(zhuǎn)化成勢能，勢能也可以轉(zhuǎn)化成動能。在只有動能與勢能轉(zhuǎn)化的過程中，機(jī)械能的總量保持不變。如圖：衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動時，由于太空是真空，動能和勢能相互轉(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，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)動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
①動能轉(zhuǎn)化為重力勢能的標(biāo)志是速度減小，所處的高度增加；
②重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的標(biāo)志是所處的高度減小，速度增大。
(2)動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
①動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能的標(biāo)志是速度減小，形變增大；
②彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能的標(biāo)志是動能增大，形變減小；
③動能和彈性勢能的相互轉(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)在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的過程中，若沒有能量損失(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。
對能量轉(zhuǎn)化的理解：
(1)分析某個物體在物理變化的過程中機(jī)械能的大小發(fā)生改變與否時，應(yīng)全面考慮。即同時考慮動能、重力勢能、彈性勢能的變化情況。
(2)物體儲存能量時，物體具有做功的本領(lǐng)，物體損失能量時，就說物體正在做功。
(3)物體對外界做功時，物體的能量減小。
(4)外界對物體做功時，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，常用來演示重力勢能和動能之間相互轉(zhuǎn)化的儀器，如圖。
做滾擺實驗時，先調(diào)整懸繩，使擺輪處于水平最低位置，然后轉(zhuǎn)動擺輪，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，擺輪具有一定的重力勢能，而動能為零。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，擺輪的重力勢能不斷減少，轉(zhuǎn)化成擺輪的動能。當(dāng)懸線全部伸開時，擺輪的重力勢能不再減少，擺輪的動能達(dá)到最大值。由于慣性，擺輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，擺輪軸又開始把繩繞在軸上，使擺輪開始上升，隨著重力勢能的增加，動能不斷減少，動能轉(zhuǎn)化為勢能。直到上升到開始位置，擺輪停止轉(zhuǎn)動，停止上升。接著又開始新的一輪下降、上升…… 實際上，擺輪每次下降后再上升都不會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：
水能及其利用流動的水具有動能，高處的水具有勢能，水所具有的機(jī)械能統(tǒng)稱水能。
瀑布的水向下流時(如圖)，它會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轉(zhuǎn)動水車，汲水灌溉。自從19世紀(jì)末德國建成世界上第一座水電站以來，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，就把大部分動能傳遞給水輪機(jī)，使水輪機(jī)轉(zhuǎn)動起來，由此帶動發(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)初中物理知識點：功的概念
功的定義：
必須有作用在物體上的力，且物體在這個力的方向上通過一段距離，就說這個力對物體做了機(jī)械功，簡稱做功；
功的兩個要素：
一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上通過的距離。
以下三種情況下力對物體不做功：
(1)靠慣性運(yùn)動的物體沒有力對它做功。例如：某同學(xué)踢足球，球離開腳后飛出10m遠(yuǎn)，足球飛出10m 遠(yuǎn)的過程中，人做功為零。
(2)物體受到力的作用，但沒有移動距離，也就不可能在力的方向上通過距離，力對物體不做功。如：一輛汽車停止在路邊，一個人用很大的力卻沒有推動它。推力對汽車不做功。
(3)物體受到力的作用，同時也運(yùn)動了一段距離，但兩者相互垂直，即在力的方向上沒有通過距離，這個力也沒有對物體做功。如手提水桶在水平面上運(yùn)動一段距離，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)，手的提力對水桶也沒有做功。
功和機(jī)械能知識梳理：
如何判斷力對物體是否做功：
判斷力對物體是否做功，可以從物體在力的作用下，在該力的方向上是否移動了距離來進(jìn)行判斷。
如冰塊在光滑冰面上勻速滑動，水平方向上沒有受到力的作用，只是在豎直方向上受重力和支持力；因此，水平方向上沒有力對冰塊做功，而豎直方向上，重力、支持力的方向都與冰塊運(yùn)動的方向垂直，所以重力、支持力也沒有對冰塊做功。
人用力推車，對車有水平推力，且車沿水平方向通過了距離，符合做功的兩個要素，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，從一樓到教室過程中小明對箱子做的總功為( )
A．0J B．300J C．450J D．500J
解析：本題包括兩個過程，一是小明將50N的箱子提高6m，人對箱子的拉力是50N，箱子在拉力方向上移動6m的距離，根據(jù)W=Fs=50N×6m= 300J；另一過程是提著箱子在水平走廊走了4m，拉力和箱子移動距離的方向垂直，在這一過程中人沒有做功。
答案：B
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