机械能
机械能的转化和损失
机械能的转化和损失机械能是指物体在运动过程中所具有的能量形式，包括动能和势能。
在物体的运动过程中，机械能可以发生转化和损失，这对于我们理解物体的运动和工程设计具有重要意义。
本文将讨论机械能的转化和损失的原理和应用。
一、机械能的转化机械能的转化是指物体在不同形式能量之间相互转换的过程。
具体来说，机械能可以转化为动能或势能，而动能也可以转化为势能或其他形式的能量。
1. 动能与势能的转化动能是物体由于运动而具有的能量，可以表达为K=E_k=(1/2)mv^2，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
当物体在运动过程中速度改变时，动能也会发生转化。
例如，当物体由静止开始运动时，其动能逐渐增加；当物体受到外力减速时，动能逐渐减少。
而势能是物体由于位置高度而具有的能量，可以表达为U=E_p=mgh，其中m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度。
当物体在垂直方向上升或下降时，势能会相应地转化为动能或从动能转化为势能。
2. 其他形式能量的转化除了动能与势能之间的转化，机械能还可以转化为其他形式的能量，例如热能、声能等。
当物体受到摩擦力的作用时，机械能会转化为热能。
摩擦力产生的热量会使物体的温度升高，从而将机械能转化为热能的形式。
另外，当物体发生弹性变形时，机械能可以转化为弹性势能。
例如，当弹簧被拉伸或压缩时，机械能会转化为弹性势能，而在弹簧恢复原状的过程中，弹性势能又会转化为机械能。
二、机械能的损失机械能在物体的运动过程中也会发生损失。
主要有以下几种损失形式：1. 摩擦损失在实际的物体运动中，摩擦力的存在会使得机械能发生损失。
由于物体与周围环境的接触，摩擦力会产生热量，并将机械能转化为热能的形式。
例如，车辆行驶过程中，车轮与地面的摩擦会使机械能转化为热能，导致能量的损失。
2. 空气阻力损失当物体在气体介质中运动时，也会受到空气阻力的作用，从而机械能会发生损失。
空气阻力将机械能转化为热能和声能，使物体运动的能量逐渐减少。
判断机械能是否变化的情况
判断机械能是否变化的情况在物理学中，机械能是指物体的动能和势能的总和。
动能是物体由于运动而具有的能量，而势能是物体由于位置或状态而具有的能量。
机械能守恒定律指出，在没有外力做功和没有能量损失的情况下，一个物体的总机械能保持不变。
但是，在实际情况下，机械能可能发生变化。
下面将讨论几种常见的情况，以判断机械能是否发生变化。
1.物体在受力作用下的运动：当一个物体受到外力作用时，它的机械能可能会发生变化。
根据动能定理，当一个物体在外力作用下沿着力的方向运动时，它的动能会增加；相反，当物体运动的方向与外力的方向相反时，它的动能会减少。
这表示机械能在这种情况下是不守恒的。
2.系统内部势能的变化：当一个系统中的物体发生位置或状态的改变时，它的势能可能会发生变化，从而导致机械能的变化。
例如，当一个物体被抬高时，它的重力势能会增加，而动能会减少。
另外，当一个弹簧被拉伸或压缩时，弹性势能会增加，而动能会减少。
因此，系统内部发生势能的转化会导致机械能的变化。
3.能量耗散：在实际情况下，机械能可能会因为各种能量损失而发生变化。
例如，当一个物体在摩擦力的作用下运动时，动能会转化为热能和声能，这导致机械能的减小。
同样地，空气阻力会导致物体在空中运动时机械能的损失。
此外，碰撞也可能导致机械能的损失，因为动能会转化为形变能或声能。
4.外力做功：如果一个物体受到外力做功，机械能会发生变化。
根据功与能量的关系，当外力对物体做功时，物体的机械能会增加；相反，当物体对外力做功时，机械能会减少。
这说明机械能在这种情况下是不守恒的。
综上所述，机械能在许多情况下是不守恒的，如物体在受力作用下的运动、系统内部势能的变化、能量耗散以及外力做功等。
然而，在一些特殊情况下，机械能可能会保持不变，例如在没有外力做功和没有能量损失的情况下，机械能守恒定律适用。
流体的三种机械能
流体的三种机械能一、流体的动能流体的动能是指流体由于其运动而具有的能量。
当流体在管道中流动时，其分子具有一定的运动速度，从而具有一定的动能。
动能的大小与流体的质量和速度有关，可以通过以下公式计算：动能= 1/2 × 质量× 速度²流体的动能在很多工程领域中都有重要的应用，比如水力发电站利用水流的动能来产生电能。
当水流经过水轮机时，水流的动能被转化为机械能，从而驱动发电机发电。
这种利用流体动能的方式被广泛应用于水力发电、风力发电等可再生能源领域。
二、流体的压力能流体的压力能是指流体由于受到外界压力作用而具有的能量。
当流体受到压力时，其分子会受到作用力，从而具有一定的位移。
位移越大，流体的压力能就越大。
压力能的大小与流体的密度、高度和重力加速度有关，可以通过以下公式计算：压力能 = 密度× 重力加速度× 高度流体的压力能在很多工程领域中都有重要的应用，比如水泵利用流体的压力能将液体从低处抽到高处。
当水泵工作时，液体受到压力作用向高处移动，从而具有一定的压力能。
这种利用流体压力能的方式被广泛应用于供水系统、输油管道等领域。
三、流体的位能流体的位能是指流体由于其所处位置而具有的能量。
当流体处于高处时，具有较高的位能；当流体处于低处时，具有较低的位能。
位能的大小与流体的质量、高度和重力加速度有关，可以通过以下公式计算：位能 = 质量× 重力加速度× 高度流体的位能在地质领域中有重要的应用，比如地下水资源的开发利用。
当地下水处于较深的地下位置时，具有较高的位能；当地下水被抽取到地面时，具有较低的位能。
这种利用流体位能的方式被广泛应用于地下水开采和水资源管理中。
总结：流体的三种机械能分别是动能、压力能和位能。
动能是由于流体的运动而具有的能量，压力能是由于流体受到外界压力作用而具有的能量，位能是由于流体所处位置而具有的能量。
这些机械能在各个领域中都有重要的应用，如水力发电、供水系统、地下水开采等。
功和机械能的公式
功和机械能的公式功和机械能是物理学中常用的概念，它们描述了物体在力的作用下所发生的运动和能量变化。
本文将从功和机械能的定义、公式以及它们之间的关系等方面进行阐述。
一、功的定义和公式功是描述力对物体作用所做的工作量，它的定义是力与物体的位移之积。
在物理学中，功的单位是焦耳（J），常表示为W。
当力的方向和物体位移的方向相同时，功为正值；当力的方向和物体位移的方向相反时，功为负值。
计算功的公式为：W = F × s × cosθ其中，W表示功，F表示力的大小，s表示物体位移的大小，θ表示力和位移之间的夹角。
二、机械能的定义和公式机械能是描述物体由于位置和运动而具有的能力。
它包括动能和势能两个方面。
1. 动能是物体由于运动而具有的能量，它的定义是动能等于物体的质量乘以速度的平方再除以2。
在物理学中，动能的单位是焦耳（J），常表示为K。
动能的公式为：K = 1/2 × m × v^2其中，K表示动能，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
2. 势能是物体由于位置而具有的能量，它的定义是物体在力的作用下所具有的能量。
在物理学中，势能的单位也是焦耳（J），常表示为U。
势能的公式根据不同的物体和力的类型而有所不同，常见的有重力势能和弹性势能。
重力势能的公式为：U = m × g × h其中，U表示重力势能，m表示物体的质量，g表示重力加速度，h表示物体的高度。
弹性势能的公式为：U = 1/2 × k × x^2其中，U表示弹性势能，k表示弹簧的弹性系数，x表示弹簧伸缩的长度。
三、功和机械能的关系功和机械能之间存在着密切的关系，可以通过守恒定律来进行理解。
根据功的定义可知，功等于力与位移的乘积。
而根据牛顿第二定律可知，力等于质量乘以加速度。
将这两个公式联立，可得：W = F × s = m × a × s由于加速度等于位移的变化率，即a = Δv/Δt，可以将上式改写为：W = m × a × s = m × (Δv/Δt) × s进一步简化，可以得到：W = m × v × Δv将动能的定义代入上式，可以得到：W = ΔK这说明力对物体所做的功等于物体动能的变化。
机械能知识点总结
机械能知识点总结一、机械能的定义机械能是指物体由于运动或位置而具有的能量。
机械能包括动能和势能两部分。
动能是物体由于运动而具有的能量，可表示为 ½mv²，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有的能量，可表示为 mgh，其中 m 为物体的质量，g 为重力加速度，h 为物体的高度。
二、机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有非弹性碰撞和外力的情况下，系统的机械能保持不变。
即系统的动能和势能之和在运动过程中保持不变。
这个定律可以表示为 E = K + U = 常数，其中 E为系统的机械能，K 为系统的动能，U 为系统的势能。
三、动能1. 动能的计算动能是物体由于运动而具有的能量，可表示为 ½mv²，其中 m 为物体的质量，v 为物体的速度。
动能与物体的速度成正比，与物体的质量成二次方关系。
当速度为零时，动能也为零。
2. 动能的转化动能可以通过碰撞或运动的方式转化成其他形式的能量，例如热能、声能等。
反之，其他形式的能量也可以转化成动能。
3. 动能的单位国际单位制中，动能的单位为焦耳（J），1 焦耳等于 1 千克·米²/秒²。
四、势能1. 势能的计算势能是物体由于位置而具有的能量，可表示为 mgh，其中 m 为物体的质量，g 为重力加速度，h 为物体的高度。
势能与物体的质量和高度成正比，与重力加速度成一次方关系。
2. 势能的转化势能可以通过变换位置的方式转化成其他形式的能量，例如动能或热能。
反之，其他形式的能量也可以转化成势能。
3. 势能的单位国际单位制中，势能的单位为焦耳（J），1 焦耳等于 1 千克·米²/秒²。
五、机械能守恒定律机械能守恒定律是指在没有非弹性碰撞和外力的情况下，系统的机械能保持不变。
即系统的动能和势能之和在运动过程中保持不变。
这个定律可以表示为 E = K + U = 常数，其中 E为系统的机械能，K 为系统的动能，U 为系统的势能。
机械能和动能的关系
机械能和动能的关系机械能和动能是物理学中非常重要的概念，它们在描述物体运动和相互作用过程中发挥着重要的作用。
本文将介绍机械能和动能的概念、计算方法以及它们之间的关系。
一、机械能的定义和计算机械能是指物体在运动或相互作用中所具有的能量。
它由两部分组成：动能和势能。
动能是指物体由于运动而具有的能量，可以用公式K = 1/2mv^2来计算，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
势能是指物体由于位置关系而具有的能量，可以用公式Ep = mgh来计算，其中m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体相对于某一参考位置的高度。
根据上述定义和计算公式，我们可以得出机械能的计算公式：Em = K + Ep。
其中，Em表示物体的机械能。
二、动能的作用和计算动能是物体在运动中具有的能量，它可以用来描述物体的运动状态和能力。
动能的大小取决于物体的质量和速度，当速度增加时，动能也会增加；当质量增加时，动能也会增加。
动能的计算公式为K =1/2mv^2，其中m为物体的质量，v为物体的速度。
动能在日常生活和科学研究中起着重要的作用。
例如，我们可以利用动能来解释物体的运动轨迹、碰撞和能量转化等现象。
在机械工程中，动能也被广泛应用于设计和运动控制系统中，以提高机器和设备的效率和性能。
三、机械能和动能之间存在着密切的关系。
根据机械能的定义，我们可以得知机械能等于动能和势能之和。
在物理学中，机械能守恒定律表明，在一个封闭系统中，机械能的总量保持不变，只是在动能和势能之间相互转化。
例如，在自由下落的情况下，当物体从一定高度下落时，它的动能会逐渐增加，而势能会逐渐减少。
当物体到达最低点时，势能消失，而动能达到最大值。
这说明在重力作用下，势能逐渐转化为动能。
四、机械能和动能的应用机械能和动能的概念和计算方法在各个领域都有广泛的应用。
在机械工程中，我们可以利用机械能和动能的关系来优化机器和设备的性能，提高能源利用效率。
在物理学和工程学的研究中，机械能和动能的概念被广泛运用于力学、动力学、运动学等领域的理论和实践中。
机械能
二、功率
起重机要对被吊起的货物做功，电动机要对 被带动的车床做功，等。机器对外做功的功率叫 做输出功率，也就是机器的有用功率。 机器正常工作时允许的最大输出功率，叫做 额定功率，就是机器设备铭牌上或说明书里所标 示的功率。 机器工作时实际的输出功率，可以小于额定 功率，但不能较长时间地超过额定功率。机器的 实际输出功率，叫做实际功率。
二、动能定理
动能定理 合外力对物体做的总功，等 于物体动能的改变量。表达式为
当W合=0时，ΔEk =0，表示物体的动能不变； 当W合>0时，ΔEk > 0，表示物体的动能增加； 当W合<0 时，ΔEk<0，表示物体的动能减少。
二、动能定理
【例题2-3】质量为25kg的小车，以2m/s的初速 度在光滑水平路面上行进，小车在恒定外力F作用 下经过3m的位移后速度增大到4m/s，求小车所受推 力的大小。
一、势能
势能也是一个标量。它的单位跟功的单位相同， 在国际单位制中都是J。 物体下落过程中：重力对物体做正功，物体的重 力势能减少，减少的重力势能等于重力对物体所做 的功。 物体上升过程中：物体克服重力做功，物体的重 力势能就会增加，增加的重力势能等于物体克服重 力所做的功。
一般情况下，选地面为零势能面。
二、功率
把W=Fs、v=st代入功率的公式，可得
功率等于力和物体运动速度的乘积。
二、功率
【例题2-2】一艘轮船，发动机的额定输 出功率是1.8×105kW,以最大速度航行时所 受的阻力是1.2×107N，轮船的最大航行速 度是多少？
第二章 动能 动能定理
一 二
离子键 动能
动能定理 共价键
能的概念 如果一个物体能够对外界做功，或者 说具有做功的本领，就说这个物体具有能量，简称 能。在转化过程中能的总量是守恒的。 功是能量转化的量度 例如，用手抛出一个篮 球，对篮球做了功，体内的能就转化为篮球的动能 ，抛球时对篮球做了多少功，篮球就获得了多少动 能，你体内的能就消耗了多少。
机械能包括什么
机械能包括什么
机械能包含动能加势能。
机械能指：在不计摩擦和介质阻力的情况下物体只发生动能和势能的相互转化且机械能的总量保持不变，也就是动能的增加或减少等于势能的减少或增加，即机械能守恒定律。
机械能概述
机械能与整个物体的机械运动情况有关。
当有摩擦时，一部分的机械能转化为内能，在空气中散失，另一部分转化为动能或势能。
所以在自然界中没有机械能守恒，那么达芬奇提出的永动机就不可能被制造出来，即没有永动机。
动能单位J（焦耳）定义：物体由运动而具有的能，能对其他物体做功，叫做动能。
决定动能大小的因素是物体的质量和速度。
什么叫机械能
1.什么叫机械能？势能与动能的总称（总和），叫机械能；2.水平飞行的小鸟动能为500J，重力势能为800J，小鸟的机械能是1300J；3.物体高度降低，它具有的重力势能变小；物体的速度变快，物体的动能变大；4.物体的弹性形变变大，物体具有的弹性势能变大；5.动能和势能的转化？若动能减少，势能增加，我们说，动能转化为势能；反之，叫做势能转化为动能；6.物体自由下落的过程中，重力势能转化为动能；投出的铅球向上运动的过程中，动能转化为重力势能；弓射箭的过程，弓的弹性势能转化为箭的动能；7.机械能守恒是怎么回事？如果只是动能与势能间相互转化，机械能的总和大小是不变的，这叫做机械能守恒。
例如：71页乙图，小球在A点时的机械能等于小球在B点时的机械能；8.铁锁打不到鼻子的道理？铁锁来回运动的过程中，机械能守恒，因此铁锁到达的高度是固定的，铁锁的机械能必须大于原来所具有的机械能，才能高于原来的高度，打到鼻子。
机械能的大小，决定了铁锁上升的高度。
9.水能与风能都是自然界中的机械能；10.人们筑造很高的拦河大坝是为了，提高水位，使水具有很大的重力势能。
11.人造卫星绕地球运动的过程中，机械能守恒，在近地点时，重力势能最小（原因是高度最低），卫星的动能最大；在远地点时，重力势能最大，动能最小；卫星向近地点运动时，势能转化为动能；卫星向远地点运动时，动能转化为势能。
1.什么叫机械能？2.水平飞行的小鸟动能为700J，重力势能为800J，小鸟的机械能是J；3.物体高度降低，它的能变；物体的速度变快，物体的能变；4.物体的弹性形变变大，物体具有的能变大；5.动能和势能的转化？若动能减少，势能增加，我们说，能转化为能；6.物体自由下落的过程中，能转化为能；投出的铅球向上运动的过程中，能转化为能；弓射箭的过程，弓的能转化为箭的能；7.机械能守恒是怎么回事？如果只是动能与势能间相互转化，机械能的总和大小是不变的，这叫做机械能守恒。
机械能的损失与转化
机械能的损失与转化机械能是物体在运动中具有的两种形式能量的总和，即动能和势能。
然而，在实际的物理过程中，机械能并不会得到完全的保留，会发生各种损失和转化。
本文将对机械能的损失与转化进行探讨。
一、机械能的损失机械能的损失通常包括以下几种形式：摩擦损失、空气阻力损失、材料弹性变形损失以及能量辐射损失。
1. 摩擦损失：当物体与其他物体的表面发生相对运动时，两者之间会产生摩擦力。
摩擦力会消耗物体的动能，将其转化为热能。
例如，车辆行驶时车轮与地面的摩擦会使机械能转化为热能，导致车轮温度升高。
2. 空气阻力损失：在物体运动过程中，空气对物体的运动提供了阻力。
尤其是在高速运动或者空气密度较大的情况下，空气阻力会迅速消耗物体的动能。
例如，车辆高速行驶时，空气流动会导致车辆遭受到较大的空气阻力，将机械能转化为热能。
3. 材料弹性变形损失：在物体受到力的作用下，会产生弹性变形。
当物体发生弹性变形时，其中的机械能被转化为变形能量，从而减少物体的动能。
例如，弹簧受到压缩时，机械能被转化为弹簧的弹性势能。
4. 能量辐射损失：在某些情况下，机械能会通过辐射形式损失。
例如，火箭发射时，废气的排放会伴随能量的辐射，从而损失机械能。
二、机械能的转化机械能损失的同时，也会发生能量的转化，其中包括以下几种形式：动能转势能、势能转动能以及动能和势能之间的相互转化。
1. 动能转势能：当物体受到垂直方向上的力作用时，物体将具有势能。
例如，将一个自由下落的物体抛向空中时，其下落时的动能会逐渐转化为抛物线运动时的势能。
2. 势能转动能：当物体受到水平方向上的力作用时，物体将具有动能。
例如，将一个静止的物体推动起来时，其具有的势能会转化为运动过程中的动能。
3. 动能和势能之间的相互转化：在某些情况下，动能和势能之间会发生相互转化。
例如，弹簧系统中，当弹簧被压缩时，物体的动能会转化为弹簧的势能；而当弹簧释放时，势能又会转化为动能。
总结起来，机械能的损失和转化是物体在运动过程中普遍存在的现象。
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课堂练习：
1.如图是探究动能大小与哪些因素有关的实验。
（1）实验中你通过观察__________________知道动能的大小；
（2）实验中采用___________________的方法，使得铜球和钢球到水
平面的速度相同；
（3）图甲和丙，得出的结论是____________________________.
2、如图：是重物打木桩的示意图，把三个相同的木桩甲乙丙插入沙中
同一深度，让同一重物从不同高度打击甲乙，再用较大质量的重物（与
打击甲的重物高度相同）打击丙，木桩被打入沙中不同深度。
（1）分析比较甲乙，结论是:_____________________________
（2）分析比较乙丙，结论是:_____________________________
动、势能的影响因素
1.唐诗中有“黄河远上白云间”、“不尽长江滚滚来”的诗句，它形象地反映了这两条大河蕴藏了大量的_______能，第一句反映了黄河水具有_______能，第二句反映了长江水具有___能.
2.以同样速度行使的大卡车和小轿车,______的动能大,所以在同样的道路上，不同车型的限制车速是不同的，大卡车的最大行使速度应比小轿车(选填“大”或“小”)
[知识运用]
1、一辆匀速行驶的洒水车，在洒水的过程中，它的动能将．势能将．机械能．
2.一架沿水平方向匀速飞行的飞机，在投掷救灾物资的过程中，它的重力势能，动能各有什么变化？为什么?
3.刚发射的火箭升上空中时动能.势能.机械能.
4. 发射的火箭的回收仓在落回地面前速度很大,为了避免落到地面前撞坏,回收仓向下喷出气体减速下降,此时它的动能，势能．机械能.
5.自行车上坡前，要用力蹬几下，这样做的目的是车速，使车子具有相当大的能．当上坡时，自行车的这些能逐渐转化为能，使自行车容易上坡．自行车下坡时速度越来越大，这是因为．
[机械能的相互转化]
1.上紧发条的玩具车在水平面上跑动时
A.动能转化为弹性势能
B.弹性势能转化为动
C重力势能转化为动能D动能转化为重力势能
2.下列属于重力势能转化为动能的是（）
A.风吹动风车转动
B.拉弯的弓把箭射出去
C.拧紧的发条带动钟表指针转动
D.秋千从高处向低处荡
3.下列现象中属于势能转化为动能的是:
A.跳伞运动员在空中匀速下降
B.滚摆旋转着下降,越转越快
C.火箭发射升空
D.被绳子拉着从高处减速下落的物体.
综合：在观察单摆中小球摆动时，小涛发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同。
于是他产生了猜想，小球来回摆动一次所用的时间t：
①可能跟小球质量m有关
②可能跟绳子长度L有关
③可能跟小球移开的距离s有关
为验证自己的猜想，他在竖直的木版上画出方格，用瓶子代替小球，并在瓶内装大米以改变质量，则：
（1)除图19所示的器材外还需要___ 、______.
(2)在测出不同条件下，瓶子来回摆动一次所用的时间t后，得到表中的数据。
则：为了研
(3)通过分析表中的数据可以得到初步的结论：t与______无关，与_____有关(均填字母)。
(4)实验中发现，瓶子摆动一次所用的时间很难测准，请你帮他想一个更准确的测量方法：
课后作业
2.使列车在进站时上坡，将动能转化为势能，速度减小，出站时下坡，将势能转化为动能，速度增大，从而节约能源.
4.球从较高处下落形成的圆斑是B.
因为球在较高处具有较大的重力势能，下落过程中重力势能转化为动能，球在接触地面前就具有较大的动能，在和地面接触过程中动能转化为弹性势能较大，在地面上形成的圆斑也就较大.。