机械能转化的意义

“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一，它反映了物质运动和相互作用的本质，广泛渗透在各门学科这，并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分，也是最基础的部分，对今后的学习具有基础性的意义。

机械能转化的分析方法

对于学生而言，简单的机械能转化现象易于理解，如苹果从树上落下，在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手，不知道该如何分析，下面是有关机械能转化的分析方法。

第一步：看过程

在对机械能转化的分析时，一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中，其机械能的转化是不同的。例如这一题，如果题目是这样说的就不一样了：“乒乓球从手中下落的过程中，说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落，但是它们所研究的不是同一个过程，因此所得出的结果也就不同了。

 

 

为了能更能形象地看出研究的过程，我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出，这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。

第二步：分阶段

对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握，可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实，任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中，就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段：A点→B点→C点→D点→E点。

第三步：抓要素

在第二步中，已经把整个过程分成四个阶段，然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时，关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。

(1)A点→B点

在这一阶段，乒乓球由静止开始下落，高度逐渐减小，重力势能减小，运动的速度逐渐增大，动能增大，所以是重力势能转化为动能。

(2)B点→C点

在乒乓球落地的瞬间，乒乓球发生形变，乒乓球由运动变为静止，所以是动能转化为弹性势能。

(3)C点→D点

在这一阶段，乒乓球恢复原状，开始向上运动，所以是弹性势能转化为动能。

(4)D点→E点

在这一阶段，乒乓球上升，速度减慢，所以是动能转化为重力势能。

根据以上的分析，我们可以把“乒乓球从手中落到地上又弹跳起来。”出这一过程中的能量转化情况概括为重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。

机械能还能转化成什么能?

理论上讲，我们可以将机械能转化成一切我们需要的能量，简单的列举几个：

(1)发电机：转化成电能

(2)摩擦生热：转化成热能

(3)压缩弹簧：转化成弹性势能

能量的转化形式：

有什么运动形式就有什么性质的能量，机械能是与物体的机械运动相关的能量。不仅动能和势能之间可以互相转化，在一定的条件下机械能还可以与内能、电能、光能、化学能、核能等等进行转化。

考点名称：惯性的危害和利用

惯性的危害：
1.汽车刹车时，由于惯性，向前滑行一段距离，造成交通事故。
2.汽车刹车时，由于人的惯性，公交车里的人会向前倾倒。
3.人在快速奔跑时，脚被树枝等绊住后摔倒。

惯性的利用：
1、用手向地上洒水时，手撩起水向前运动，当手停止运动后，由于惯性，手带起的水仍要继续向前运动，所以就被洒出去；
2、在跳远比赛时，运动员跳起后，由于惯性，在空中仍保持一定的速度继续向前运动．最后落在前方；
3、汽车快到达终点时，熄火后由于惯性仍能前进一段距离，这样可以节省汽油；
人骑车也是一样，当自行车运动起来后，人停止蹬车，自行车仍会向前运动一段距离，并不会立即停下等，这样的例子还有很多这些都是惯性在生活中的广泛应用。

惯性的现象：
1、踩了刹车不可能立刻停住。
原因：速度降到0是要有过程的，瞬间速度降为0，则刹车力为无穷大，不符合自然规律。

2、用棍子敲打悬挂的被子，可以除掉一些被子上的灰尘。
原因：棍子敲打在被子上，给被子一个冲量（短时间内的大加速度），被子的移动速度很快。但由于灰尘是附着在被子上的，被子不可能给灰尘那么大的加速度，所以部分灰尘与被子脱离。

3、落在一起的几个象棋子，用尺子迅速打跑最下面的一个，上面的棋子几乎还是整齐落在一起的。
原因：2中原因类似

4、停电后，风扇的叶片还要继续旋转一段时间。
原因：1中原因类似。需要靠摩擦力使叶片转动速度减小到0。

5、平时我们拍打身上的灰尘、抖落伞上的雨珠……

对惯性理解的误区有哪些：
误区之一：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性
有的同学观察到行驶着的汽车或火车，遇到紧急情况突然刹车时，不能立即停止，总要向前运动一段距离才停下，认识到这是汽车、火车具有惯性的表现；而静止在那儿的汽车、火车总静止在那儿，永远也不会自己突然运动起来，根本看不出它们有什么“惯性”。 事实上，静止的物体总要保持静止（反抗从静到动），运动的物体总要保持运动（反抗从动到静），恰恰就是物体具有惯性的体现。
所以说，一切物体在任何时候、任何运动状态下都有惯性。

误区之二：运动速度大的物体惯性大
同一个物体速度大时比速度小时更难停下来，这使许多同学产生“速度大的物体惯性大”的错误认识。若从这个认识进行推理，岂不要得到“速度小惯性小，速度为零惯性消失”的荒谬结论来吗？事实上，惯性的大小与物体运动速度大小无关，它只与物体的质量大小有关，质量越大的物体惯性越大，如静止的篮球比静止的汽车容易运动起来；具有相同速度的篮球和汽车，篮球比汽车更容易停下来。

误区之三：“惯性”就是“惯性定律”
惯性定律（即牛顿第一定律）指出了物体在不受任何外力作用时所处的运动状态──匀速直线运动状态或静止状态，这是物体在某个特定的环境下具有惯性的表现；而惯性是物体本身固有的一种属性，它跟物体受不受外力无关。

误区之四：重力越小，惯性越小；物体处于失重状态时，惯性消失
我们知道，地面附近的物体所受重力大小与其质量大小成正比，质量越大的物体重力越大。有的同学就认为，物体的质量越大惯性越大，也可以说成物体的重力越大惯性越大，进而推出：物体的重力越小惯性越小，重力为零惯性消失。其实这是一种错误的推想。
例如，月球表面的引力只有地球的六分之一，宇航员在月球上即使背上一个质量很大的背包也感不到沉重，但走起路来却要十分小心，不能突然移动或突然停止。因为背包的重力小了，但惯性并没有减小（因背包的质量没有减小），质量很大的背包具有很大的惯性，当行走的宇航员突然停下来时，背包由于具有惯性将会继续向前运动，宇航员就会像地球上脚被东西绊了一样，向前倾倒。

误区之五：惯性是一种特殊的力
有的同学认为在水平道路上行驶的汽车，关闭发动机后仍能继续向前滑行，是因为汽车受到了惯性力的作用。这些同学之所以产生这种想法，是因为他们的头脑中有一个根深蒂固的错误思想，就是物体的运动需要力来维持。事实上，运动着的物体如果所受的一切外力同时消失，物体是不会停止运动的，而是以外力消失时刻的速度做匀速直线运动。这充分说明物体运动不需要任何外力来维持，这又是物体具有惯性的体现。