第 8 节 机械能守恒定律理解领悟机械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在机械运动范围内的具体体现，是能量守恒的特殊形式，机械能守恒定律是中学物理教学中的重点。要理解机械能守恒定律的内容与适用条件，会应用机械能守恒定律解决实际问题。基础级1. 动能与势能的相互转化教材开头的“做一做”栏目提供了这样的小实验：将小球用细线悬挂起来后在竖直平面内来回摆动，用直尺挡住细线，可以发现小球仍能摆到原先的高度。这个小实验表明，在只有重力做功的情况下，小球在运动过程中发生动能与重力势能的相互转化，而机械能的总量则保持不变。在现实生活中，动能与势能相互转化的例子是很多的。物体自由下落的运动，石子的竖直上抛、平抛或斜抛运动，物体沿光滑斜面或曲面的运动，压缩后的弹簧将物体弹出等过程中，都存在着动能与势能的相互转化。仔细分析动能与势能转化的实例，可以发现：在物体运动状态发生变化的过程中，势能增大（减少）的过程，就是动能减少（增大）的过程。势能的变化是由于重力或弹力做功引起的。如果重力或弹力作为外力，又可以改变物体的动能。如果重力或弹力做正功，重力势能或弹性势能减少，动能增加，意味着重力势能或弹性势能转化为动能；反之，如果重力或弹力做负功，重力势能或弹性势能增加，动能减少，意味着动能转化为重力势能或弹性势能。可见，通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式。2. 只有重力做功时系统的机械能只有重力做功时，根据动能定理，有WG=Ek2－Ek1，根据重力做功与重力势能变化的关系，有WG=Ep1－Ep2，由以上两式可得 Ep1－Ep2=Ek2－Ek1，即 Ek2+ Ep2= Ek1+ Ep1。 这就是说，在只有重力做功的物体系统内，动能与重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。3. 只有弹力做功时系统的机械能只有弹力做功时，根据动能定理，有WN=Ek2－Ek1，根据重力做功与重力势能变化的关系，有 WN=Ep1’－Ep2’，由以上两式可得 Ep1’－Ep2’=Ek2－Ek1，即 Ek2+ Ep2’= Ek1+ Ep1’。 这就是说，在只有弹力做功的物体系统内，动能与弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。4. 机械能守恒定律的内容及其表达式综上所述，在只有重力和弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。这就是机械能守恒定律。其数学表达式为 Ek2+ Ep2+ Ep2’= Ek1+ Ep1+ Ep1’.若以 E1、E2分别表示系统初、末状态的总的机械能，则机械能守恒定律可以更简洁...
