追寻守恒量 教材分析（一）伽利略的斜面实验 图 5－1－1 小球停下时的高度与它出发时的高度相同诺贝尔物理学奖获得者费恩曼曾说：“有一个事实，如果你愿意，也可说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称作能量守恒定律
它指出有某一个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化
那是一个最抽象的概念……”然而，正是这个最抽象的概念，却是物理学中最重要、意义也最深远的概念之一
“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一，但是在牛顿之前，我们就能发现它的萌芽
能量及其守恒的思想，在伽利略的实验中（图 5－1－1）已经显现出来了
在这个实验中，小球一滚下斜面 A，它就要继续滚上另一个斜面 B
重要的是，伽利略发现了具有启发性的事实：无论斜面 B 比斜面 A 陡些还是缓些，小球最后总会在斜面上的某点停下来，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同
看起来，小球好像“记得”自己起始的高度
然而，“记得”并不是物理学的语言
在物理学中，我们把这一事实说成是“有某一量是守恒的”，并且把这个量叫做能量（energy）或能
（二）物体的势能与动能当伽利略把小球从桌面提高到起始点的高度时，他赋予小球一种形式的能量，我们称它为势能（potential energy），并且可以说：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能
图 5－1－2 被举高的物体具有势能当伽利略释放小球后，小球开始运动，获得速度，当它到达斜面的底部时，已经处于桌面的平面上
以前由于它在桌面上方的某一高度而具有的势能，现在已经消失
但是，小球获得了运动
这个事实可以理解为：势能并未丢失，而是转化成另一种形式的能量，我们称它为动能（kinetic energy），并且可以说：物体由于运动而具有的能量叫做动能
图 5－1－3 运动的物体具有动能（三）追寻守恒量当小球继续沿斜面 B 升高时，它会变慢，
