动能和势能 机械能及其转化 知识讲解
动能和势能 机械能及其转化
动能和势能 机械能及其转化【学习目标】1、知道动能、重力势能、弹性势能及机械能的概念；2、了解影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素；3、掌握探究影响动能、重力势能大小的实验过程；4、了解机械能的转化和守恒。
【要点梳理】 要点一、能物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
要点诠释：1、物体具有做功的本领，即说明此物体具有能。
但是有能不一定正在做功。
物体能做多少功，就说它具有多少能。
2、功就是能转化多少的量度。
功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能的单位也是相同的。
功的单位是焦耳（J ），能的单位也是焦耳（J ）。
要点二、机械能要点三、动能和势能之间的相互转化1、在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。
如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能后，后来又是重力势能转化为动能。
2、在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。
如跳板跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。
要点四、机械能守恒机械能守恒。
如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变。
这个规律叫做机械能守恒。
（1）动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大——如果除重力和弹力外没有其他外力做功即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。
（2）题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失——机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失——机械能不守恒。
机 械 能 势能重力 势能 定义：物体由于被举高而具有的能决定其大小的因素： 物体质量越大、举得越高，势能就越大 弹性 势能 定义：发生形变的物体具有的能量。
决定其大小的因素： 物体弹性形变越大、弹性势能就越大 动能 定义：物体由于运动而具有的能量 决定其大小的因素： 物体速度越大、质量越大，动能就越大【典型例题】类型一、基础知识1、下列关于能量的说法，不正确的是（）A．正在做功的物体，才具有能量B．被压缩的弹簧具有能C．具有能的物体，可能在做功，也可能不在做功D．同步卫星相对于地面静止不动，实际上它也具有能举一反三：1.关于能的概念，下列说法中错误的是（）A．一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多B．动能、势能及机械能的单位都是焦耳C．用线悬挂着的静止的小球没有做功，所以小球没有能D．甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多类型二、动能与势能1、下列说法中正确的是()A．速度大的物体动能一定大B．质量大的物体势能一定大C．举得高的物体重力势能大D．质量相同的物体，速度大的动能大举一反三：1、下列物体中，既有动能又有势能的是()A．在水平公路上行驶的汽车B．空中正在下落的雨滴C．拉长的弹簧D．被拦河坝挡住的水2、下列物体中具有弹性势能的是：A.拧紧的钟表的发条。
机械能、动能与势能
机械能、动能与势能引言在物理学中，机械能是一个关键概念，它涉及到物体的动能和势能。
了解这些概念对于理解物体在运动过程中的能量转换和能量守恒律至关重要。
本文将介绍机械能、动能和势能的概念、计算方法以及它们在物理中的应用。
机械能机械能是物体在运动过程中的总能量，表示为E_m。
机械能可以分解为动能和势能的和。
动能是物体由于运动而具有的能量，势能是物体由于位置而具有的能量。
动能动能（kinetic energy）是物体由于运动而具有的能量。
动能的计算公式为：动能 = 1/2 * m * v^2其中，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
势能势能（potential energy）是物体由于位置而具有的能量。
常见的势能包括重力势能、弹性势能和化学势能等。
•重力势能（gravitational potential energy）是物体由于离地面高度而具有的能量。
重力势能的计算公式为：重力势能 = m * g * h其中，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体离地面的垂直高度。
•弹性势能（elastic potential energy）是物体由于形变而具有的能量。
弹性势能的计算公式取决于物体的弹性恢复系数和变形量。
•化学势能（chemical potential energy）是物体由于化学反应而具有的能量。
化学势能的计算方法因具体情况而异。
能量守恒能量守恒定律是物理学中一个重要的定律。
根据能量守恒定律，一个系统中的能量总量在封闭系统中保持不变。
在考虑摩擦阻力等因素的情况下，机械能在一个系统中可以转化为其他形式的能量，但总能量仍然保持不变。
能量转换的示例包括自由落体过程中动能的转化为重力势能，以及弹簧振动过程中动能和弹性势能的转化。
应用机械能、动能和势能的概念在各个领域具有广泛的应用。
在工程领域，了解机械能和势能的转换可以帮助工程师设计高效的机械系统和优化能源利用。
在运动领域，了解动能可以帮助运动员提高自己的运动效率和能量转化率。
机械能与能量转化知识点梳理
机械能与能量转化知识点梳理能量是物理学中的重要概念之一。
在自然界中，能量可以以不同的形式存在，其中机械能是一种常见的形式。
机械能是指物体由于运动或者位置而具备的能量。
本文将对机械能及其转化进行知识点的梳理。
一、机械能的定义与计算公式机械能是动能和势能的总和。
动能是物体由于运动而具备的能量，记作K，计算公式为K=1/2mv²，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
势能是物体由于位置而具备的能量，记作U，计算公式为U=mgh，其中m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度。
机械能记作E，计算公式为E=K+U。
二、机械能的转化1. 动能转化为势能：当物体由静止开始运动时，动能逐渐增加，同时势能逐渐减小。
当物体达到最高点时，动能减为零，而势能最大。
2. 势能转化为动能：当物体从高处下落时，势能逐渐减小，而动能逐渐增加。
当物体达到最低点时，势能减为零，而动能最大。
3. 动能和势能的互相转化：在物体运动过程中，动能和势能可以相互转化。
例如，弹簧振子在运动过程中，机械能不断在动能和势能之间转化。
三、机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有外力做功和能量损失的情况下，机械能守恒。
这意味着一个封闭系统中的机械能总量保持不变。
根据机械能守恒定律，可以得出以下结论：1. 在自由落体运动中，机械能守恒。
当物体从高处下落到低处，动能增加，势能减小，但机械能总量不变。
2. 在简谐振动中，机械能守恒。
弹簧振子在振动过程中，动能和势能不断互相转化，但机械能总量保持不变。
四、能量转化的应用机械能转化的原理和规律在日常生活和工程领域有着广泛的应用，例如：1. 水坝的建设利用了水的势能转化为机械能，从而产生电能，供人们使用。
2. 弹簧减震器利用了机械能的转化，将车辆运动时产生的动能转化为弹簧的势能，从而缓解震动。
3. 摩托车、汽车等交通工具的运动依赖于能量的转化，燃料的化学能转化为机械能，驱动车辆前进。
综上所述，机械能与能量转化是物理学中的重要知识点，了解机械能的定义、计算公式、转化过程及应用，有助于我们深入理解能量守恒的基本原理，同时也为日常生活和工程实践中的能量转化问题提供了理论指导。
物理知识点机械能的转化与动能与势能
物理知识点机械能的转化与动能与势能物理学中，机械能是指在物体运动时所具有的能量形式。
它由动能和势能两部分组成，动能是由物体的运动而产生的能量，而势能则是与物体所处的位置有关的能量。
本文将探讨机械能的转化以及动能与势能之间的关系。
一、机械能的转化过程机械能的转化是指动能和势能在物体运动中相互转化的过程。
在一个封闭系统中，物体的总机械能保持不变，只会发生转化而不会消失。
1. 动能的转化动能是物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度有关。
当物体从静止开始运动时，它的动能逐渐增加，随着速度的增加而增大。
在物体的运动过程中，动能可以转化为其他形式的能量，比如声能、电能等。
例如，当一个小球从高处自由落下时，由于重力的作用，小球的势能逐渐转化为动能。
当小球到达最低点时，势能转化完全为动能，而动能达到最大值。
当小球反弹上升时，动能再次转化为势能，随后又转化为动能。
这一过程中，动能和势能相互转化，而总机械能保持不变。
2. 势能的转化势能是物体由于所处位置而具有的能量，它与物体的质量和位置有关。
当物体从一个位置移动到另一个位置时，它的势能会发生改变，而这种改变可以用来做功或者转化为其他形式的能量。
举个例子，一个摆在地面上的弹簧，当物体压缩弹簧时，它的势能逐渐增加。
当释放弹簧时，势能转化为动能，物体开始按照弹力的方向运动。
这时，动能逐渐增加，而势能减小。
当物体到达最高点时，动能转化为势能，势能达到最大值。
这样，势能与动能相互转化，机械能保持不变。
二、动能与势能的关系动能和势能是机械能的两个组成部分，它们之间存在着密切的关系。
1. 动能与速度的关系动能与物体的速度成正比，即动能随着速度的增加而增大。
动能的计算公式为：动能 = 1/2 × m × v²，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
由此可见，动能的大小取决于物体的质量和速度，而与物体的高度无关。
这也可以解释为什么一个质量小而速度大的物体，具有比质量大而速度小的物体更大的动能。
动能和势能-机械能及其转化-知识讲解修改稿
第10课时动能和势能机械能及其转化一、要点梳理要点一能：物体，我们就说这个物体具有能量，简称能。
单位是。
要点二动能：物体由于而具有的能。
动能的大小与物体的和有关。
要点三势能：1.重力势能：物体由于具有的能量，叫做重力势能。
重力势能的大小与质量和高度有关。
物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。
2. 弹性势能：物体由于，而具有的能叫做弹性势能。
弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。
要点四机械能：和统称为机械能。
要点五机械能守恒：如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变。
这个规律叫做机械能守恒。
二、易错题精选1、判断以下结论是否正确：（1）作匀速直线运动的物体，机械能不变（）（2）加速运动的物体，其机械能一定增加（）（3）空中下落的雨滴，其机械能一定减小（）（4）不计空气阻力，抛出手后的小球在空中运动时，机械能守恒（）（5）卫星在加速升空过程中动能增加，重力势能增加，机械能不变（）（6）小朋友在滑梯上匀速下滑过程中，他的重力势能转化为动能（）（7）在水平面上受到推力做匀速直线运动的物体机械能不变（）2、（多选）掉在水平地面上的弹性小球会被弹起，而且弹跳的高度会越来越低，如图所示是小球弹跳的频闪照片，MN为等高线，小球在3、5位置的高度一样，下面说法中正确的是（）A、小球在位置4时势能最大B、小球在位置3和在位置5相比，它们的机械能相同C、小球从位置1到位置2的过程中，势能主要转化为动能D、小球在位置3和在位置5比较，在位置5时动能较小，机械能也较小3、把篮球抛向空中，忽略空气阻力，下面哪个图像能正确反映球离手后至落回地面前机械能(E)与篮球离地高度(h)的关系（）4.同学们都玩过秋千吧,闭上眼睛,那种时高时低的感觉如同在飞,你知道其中能量的转化吗? 对于下图中荡秋千的小孩,下列分析正确的是()A、小孩在A点具有最大动能B、小孩从C荡到B的过程中,动能转化为势能C、小孩从B荡到C的过程中,动能转化为势能D、小孩从A荡到B的过程中,在B点的机械能大于A点的机械能课堂练习1.小明站在匀速上行的启动扶梯上由一楼升到二楼的过程中，下列说法中正确的是（）A．小明相对于地面是静止的B．小明的动能大小保持不变C．小明的机械能总量保持不变D．自动扶梯把机械能转化为电能2.乒乓球由高处静止下落撞击地板后又上升,在整个过程中,乒乓球机械能转化的情况是()A、势能→动能→势能B、动能→势能→势能C、动能→势能→动能→势能→动能D、势能→动能→势能→动能→势能3.如下图甲、乙、丙所示，从光滑斜面无初速度释放的小球滚到光滑水平面上，接触弹簧后，将弹簧压缩至最短，在这一过程中，小球的能转化为能又转化为弹簧的能。
九年级物理动能、势能和机械能知识精讲
九年级物理动能、势能和机械能【本讲主要内容】动能、势能和机械能这讲我们来继续学习动能、势能和机械能，重点讲解动能、势能和机械能概念的辨析，机械能的转化，以及动能、势能和机械能的解题方法指导和中考典型试题的分析。
【知识掌握】【知识点精析】在新课标中，这一部分知识的要求属于理解水平。
具体是理解动能、势能和机械能的概念，能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化。
下面我们来复习有关动能、势能和机械能的知识。
首先复习基本概念。
一、基本概念：1. 动能、势能和机械能概念：A、动能是由于物体运动而具有的能。
动能的大小由物体的质量和速度决定。
物体的质量越大，速度越大，物体具有的动能越大。
B、重力势能是由于地球对物体有吸引力和物体被举高而产生的。
重力势能的大小是由物体的质量和被举高的高度决定的。
质量相同时，物体被举得越高，重力势能越大；物体被举的高度相同时，质量越大的物体重力势能越大。
通常，物体被举的高度是以水平地面为零势能参考面，物体离地面的高度就是物体被举高的高度。
或者选取最低位置为零势能参考面。
如把一个物体沿斜面推向顶端，物体被举的高度就是斜面的高度。
C、弹性势能是物体发生弹性形变的结果。
对同一物体，它的弹性势能由其弹性形变的程度决定；物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大；对不同的物体，弹性形变大小相同，弹性势能一般也不同。
物体的弹性势能只有在物体的弹性形变发生变化时才表现出来。
D、一个物体可以同时具有动能和势能（包括重力势能和弹性势能），把物体的动能和势能相加，就是物体的机械能。
动能、势能的单位是焦耳，机械能的单位是焦耳。
2. 动能和势能的相互转化：动能和势能是可以相互转化的，动能可以转化为重力势能、弹性势能；重力势能、弹性势能可以转化为动能。
变大的能由变小的能转化而来。
二、功和能的区别：功和能是有区别的。
一个物体能够做功，我们就说他具有能，不是说一个物体做了功，我们说他具有能。
一个物体具有能，表明这个物体具有做功的本领，但并不表明这个物体正在做功或者做了功。
02动能、势能、机械能及其转化
初三物理下期（2）动能、势能、机械能及其转化一、本周知识概述在八年级物理中同学们已经知道电能，今天我们来学习另一种形式的能量——机械能。
那到底什么是机械能？它包含哪些具体的能量？谁具有机械能？和电能之间能相互转化吗？在学习中要注意紧扣不同形式的能量各与哪些因素有关。
二、重难点知识精析（一）动能和势能1、动能：物体由于运动而具有的能，叫做动能。
2、影响动能大小的因素：动能的大小决定于物体的质量和速度。
（1）在质量相同时，物体的速度越大，它具有的动能越大，物体的速度越小，它具有的动能越小。
（2）在速度相同时，物体的质量越大，它具有的动能越大，物体的质量越小，它具有的动能也越小。
3、势能：势能分为重力势能和弹性势能。
（1）重力势能：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能。
（2）弹性势能：物体由于发生了弹性形变而具有的能量叫做弹性势能。
4、影响势能大小的因素（1）在质量相同时物体所处的高度越高，它的重力势能越大，物体所处的高度越低，它的重力势能越小。
（2）在高度相同时，物体的质量越大，它的重力势能越大，物体的质量越小，它的重力势能越小。
（3）同一物体的弹性形变越大，则它具有的弹性势能越大。
例1、下列物体中，既具有动能又具有势能的是（）A．在平直公路上行驶的汽车 B．拉长的橡皮筋C．空中正在下落的冰雹 D．被拦河坝挡住的水例2、竖直上抛的石子，不计空气阻力，在上升过程中（）A．动能减小，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增加C．动能减小，重力势能增加 D．动能不变，重力势能不变（二）机械能及其转化1、机械能：动能和势能统称为机械能。
方法规律：确定物体具有哪一种能量，先要认清“标志”，动能的标志是运动，重力势能的标志是否被举高，弹性势能的标志是发生弹性形变。
2、动能和势能可以相互转化（1）动能和重力势能是可以相互转化的。
在滚摆实验中可以看到，滚摆旋转着下降，越转越快。
到最低点时，滚摆转而上升，上升中它越转越慢，直到差不多回到原来的位置。
(中考物理必刷题)专题23 机械能及其转化(解析版)
度相同，重力势能相等，故刚落地时的动能相等，所以其速度大小关系：v1＝v2。 答案：A。
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2．（2021•郴州中考）2021 年 5 月 29 日，我国用长征 7 号运载火箭成功发射了天舟二号货 运飞船，5 月 30 日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心舱完成了交会对接。下 列说法正确的是（ ） A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒 B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能 C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能 D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心舱处于相对静止状态 解： ABC、天舟二号货运飞船加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，质量 不变，速度变大，动能变大，机械能变大，机械能是不守恒的，此过程中不是动能和势 能的相互转化，故 ABC 错误； D、对接成功后，天舟二号货运飞船与天和核心舱之间没有位置的变化，处于相对静止状 态，故 D 正确。 答案：D。
3．（2021•绍兴中考）滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是 U 形滑台和运动员姿 势的简化示意图。运动员在滑台 A 处由静止自由下滑，不计滑台摩擦和空气阻力，仅依 靠滑行过程中运动员姿势的自然（不用力）变化，最有可能滑到滑台 C 处的是（ ）
A．
B．
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C．
D． 解：不计滑台摩擦和空气阻力，则运动员在整个过程中机械能守恒； A、若运动员站立着从 A 开始滑行，到达 U 形滑台另一侧最高位置 B 点时，若是站立着， 则此时重力势能等于 A 点的重力势能，动能为零，所以运动员不会继续向前滑行，就不 会到达 C 点，故 A 错误； B、若运动员站立着从 A 开始滑行，到达 U 形滑台另一侧最高位置 B 点时，若是全蹲着， 则此时重力势能小于 A 点的重力势能，则 A 点部分重力势能转化为动能，动能此时不为 零，所以运动员会继续向前滑行，就可能会到达 C 点，故 B 正确； CD、若运动员全蹲着从 A 开始滑行，到达 U 形滑台另一侧最高位置 B 点时，也应该是 全蹲着（前后两次重力势能相等，动能均为零），因为若是站着到达或者平蹲着到达 B 点， 则运动员在 B 点的重力势能大于初始的 A 点（违反机械能守恒定律），故 CD 错误。 答案：B。
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动能和势能机械能及其转化撰稿：肖锋审稿：蒙阿妮【学习目标】1、知道动能、重力势能、弹性势能及机械能的概念；2、了解影响动能、重力势能、弹性势能大小的因素；3、掌握探究影响动能、重力势能大小的实验过程；4、了解机械能的转化和守恒。
【要点梳理】要点一、能物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。
要点诠释：1、物体具有做功的本领，即说明此物体具有能。
但是有能不一定正在做功。
物体能做多少功，就说它具有多少能。
2、功就是能转化多少的量度。
功代表了能量从一种形式转化为一另种形式，因而功和能的单位也是相同的。
功的单位是焦耳（J），能的单位也是焦耳（J）。
要点二、动能动能：物体由于运动而具有的能。
要点诠释：1、物体动能的大小与两个因素有关：一是物体的质量，二是物体运动的速度大小。
当物体的质量一定时，物体运动的速度越大其动能越大，物体的速度越小其动能越小。
具有相同运动速度的物体，质量越大动能越大，质量越小动能越小。
2、动能是“由于运动”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“运动的物体具有的能量叫动能”。
例如在空中飞行的飞机，不但有动能而且还具有其它形式的能量。
要点三、势能1.重力势能：物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能。
2.弹性势能：物体由于发生弹性形变，而具有的能叫做弹性势能。
要点诠释：1、重力势能的大小与质量和高度有关。
物体的质量越大，被举得越高，则它的重力势能越大。
2、重力势能是“被举高”这个原因而产生的，一定不要把它理解成“被举高的物体具有的能量叫重力势能”。
例如在空中飞行的飞机，不但有重力势能而且还具有其它形式的能量。
3、弹性势能的大小与弹性形变的程度有关。
要点四、机械能动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
要点五、动能和势能之间的相互转化（高清课堂《动能和势能、机械能及其转化》机械能及其转化）1、在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。
如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高下落的过程中，先是动能转化为重力势能后，后来又是重力势能转化为动能。
2、在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。
如跳板跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。
3、机械能守恒。
如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变。
这个规律叫做机械能守恒。
4、水能和风能的利用：自然界的流水和风能都是具有大量机械能的天然资源。
利用水能发电，一定量的水，上、下水位差越大，水的重力势能越大，能发出的电就越多。
利用风能发电，在风力资源丰富的地区，可以同时安装几十台到几百台风力发电机，组成“风车田”联在一起供电。
【典型例题】类型一、基础知识1、下列关于能量的说法，不正确的是（）A．正在做功的物体，才具有能量B．被压缩的弹簧具有能C．具有能的物体，可能在做功，也可能不在做功D．同步卫星相对于地面静止不动，实际上它也具有能【答案】A【解析】A、正在推土的推土机，推土机对土做功，推土机具有能；被举高的杠铃静止不动，没有做功，杠铃具有重力势能，故A错误，符合题意；B、被压缩的弹簧具有弹性势能，不符合题意；C、具有能的物体，具有做功的本领，可能正在做功，可能不在做功，不符合题意；D、同步卫星相对于地面静止不动，实际上它是运动的，运动的物体具有动能，不符合题意。
【总结升华】物体具有能，就具有做功的本领，可能正在做功，可能不在做功。
举一反三：【变式】关于能的概念，下列说法中错误的是（）A．一个物体能够做功越多，这个物体具有的能量越多B．动能、势能及机械能的单位都是焦耳C．用线悬挂着的静止的小球没有做功，所以小球没有能D．甲物体的速度比乙物体的速度大，但甲物体具有的动能不一定比乙物体多【答案】C2、火箭点火后，载着神八加速上升过程中，神八的机械能变化情况是（）A．动能减小，重力势能增大B．动能减小，重力势能减小C．动能增大，重力势能减小D．动能增大，重力势能增大【答案】D【解析】火箭在加速上升的过程中，由于速度增大，其动能变大；由于上升时高度变大，其重力势能变大；故动能与重力势能的和--机械能变大；故选D。
【总结升华】此题考查机械能的知识；机械能的大小取决于动能和势能的大小，根据题目中动能和势能的大小变化可分析出机械能的大小变化。
举一反三：【变式】（2011•天津）滑雪运动员从山顶加速下滑的过程中，他的（）A、重力势能增加，动能增加B、重力势能减少，动能减少C、重力势能增加，动能减少D、重力势能减少，动能增加【答案】D3、下列物体中具有弹性势能的是：A.拧紧的钟表的发条。
B. 扔在空中的橡皮。
C.在桌面上的弹簧。
D.充满气的气球【答案】A、D【解析】只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能，拧紧的钟表的发条，充满气的气球都发生了弹性形变，所以都有弹性势能。
【总结升华】形变包括弹性形变和塑性形变两种，前者能恢复原状，具有弹性势能，后者不能恢复原状。
我们在研究能量守恒的问题时，涉及到弹性势能的时候，务必要分清形变的性质。
类型二、知识应用4、如左图所示，天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧ABC来回摆动。
若在D点钉一枚钉子，当摆球从A点摆到B点时，绳子被钉子挡住。
则小球在左侧升高的高度将（）A、高于C点B、低于C点C、与C点等高D、无法判断【答案】C【解析】木板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧ABC来回摆动，因为A、C两点的高度相同，说明摆球在摆动过程中机械能守恒。
若在D点钉一枚钉子，当摆球从A点摆到B点时，虽然绳子被钉子挡住，但是摆球由于惯性继续向左运动，只是摆球的运动轨迹是在以D点为圆心，以DB为半径的圆弧上，如右图所示。
在沿圆弧上升的过程中，摆球的动能转化为重力势能，而它的机械能没有转化为其它形式的能量，即摆球的机械能守恒。
所以摆球在右侧升高的高度与C点等高。
因此选C。
【总结升华】根据机械能守恒，小球从某一高度静止释放后它所能达到的高度不会超过原来的高度，或者说它所具有的机械能的大小不会超过原来所具有的机械能的大小。
举一反三：【变式】如图所示，是演示动能和势能相互转化的实验装置。
小球从轨道上的E点滚落下来，在圆形轨道上运动了一周，最后经过H点被抛出去，在整个过程中，小球的动能最大的位置是（）A．E点B．F点C．G点D．H点【答案】B5、骑自行车上坡前，往往要加紧蹬几下，•从能的转化角度说明这样做的好处？答：因为人和自行车的____不变，所以动能只与______有关，重力势能只与_______有关。
加紧蹬几下，可增大速度，•使车在上坡前有足够大的______。
由于车在上坡过程中，是___能转化为_____势能，所以____能越大转化为____势能就越大，从而使车比较容易到达坡顶。
【答案】质量速度高度动能动重力动重力【解析】分析本题目不但要准确判断出在骑车爬坡过程中是什么能转化为什么能，而且还能利用所学的动能大小和重力势能大小与什么因素有关等知识来解释生活中的这一现象。
【总结升华】当物体有外力作用时，机械能会变化，这样动能和势能的相互转化量也会变化。
举一反三：【变式】高清课堂《动能和势能、机械能及其转化》例2）如图是将一个小球放到光滑的半圆形容器顶端放手后由A点经过B点到达C点的频闪照片。
分析小球在不同位置时动能和重力势能的大小，下列说法不正确的是A、小球从A到B的过程中速度越来越快，动能越来越大B、小球从B到C的过程中速度越来越慢，重力势能越来越大C、小球在A点和C点的高度相同，重力势能相同D、小球到达C点后如果继续拍照，可以拍到小球高出C点的画面【答案】D6、（2012•广州）把篮球抛向空中，忽略空气阻力，哪一图象能正确反映球离手后至落回地面前机械能（E ）与篮球离地-高度（h ）的关系（）A．B．C．D．【答案】A【解析】把篮球抛向空中，忽略空气阻力，只有动能和势能的相互转化，机械能守恒，机械能不变。
【总结升华】本题的重点是知道影响动能和重力势能的因素，同时理解能量守恒的实质。
举一反三：【变式】许多同学都看过杂技演员表演的“水流星”，一根细绳系着盛水的杯子，演员抡起绳子，杯子就做圆周运动．如图为一杂技演员正在竖直平面内表演“水流星”，杯子在竖直面内做匀速圆周运动，则下列关于其中的一只杯子说法正确的是（）A．受平衡力作用B．重力势能保持不变C．机械能在不断改变D．运动状态没有发生改变【答案】C7、在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中，三个完全相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示，在此实验中，我们是通过观察___________来比较重力势能的大小；若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是h A____ h B，若A、C两铁块下落的高度相同时，则两铁块质量关系m A____ m C,实验得出的结论是：物体重力势能大小与_________和________有关。
【答案】木桩陷入沙子的深浅小于小于物体被举高高度质量大小【解析】这是一个探究重力势能大小与什么因素有关的实验。
首先本实验运用了转换法，把重力势能的大小通过同一木桩陷入沙地里的深浅体现出来。
其次为了弄清楚重力势能大小与高度关系，同学们要有控制变量的思想，保证铁块的质量保持不变。
同理探究重力势能大小与质量关系时，我们要保证铁块下落的高度是一样的。
【总结升华】解决此类问题时，通常是利用转换法和控制变量法来探究物体的重力势能的大小与质量和高度的关系。