Page 165 - 这样学高中物理更有益——力学部分
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第六章 机械能守恒定律
知识窗
机械能守恒是研究地球和地球周围的物体组成的系统所共有的能量守恒。
在只有重力或弹力做功的物体系统内（或者不受其他外力的作用下），物体
系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的
总能量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。
机械能守恒条件是只有系统内的弹力（弹簧）或重力做功，而摩擦力在
这些系统中是不可避免的，当我们忽略摩擦力造成的能量损失时，机械能才
守恒，因此机械能守恒是一种理想化的物理过程模型，是地球及相关物体组
成的系统内机械能守恒。从功能关系式中的 W = △ E 机可知：更广义的机
外
械能守恒条件应是系统所受的外力所做的功为零。
机械能守恒定律与能量守恒不同，机械能守恒定律只是在特定条件下存
在；而能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一，即能量既不会凭空产生，
也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转
移到其他物体，而能量的总量保持不变，适用于一切物理过程和现象。
表达式两种形式：
1．过程式：① W +W =∆E ，物体所受重力和弹力所做的功等于物体动
G
Fn
k
能的增量。
② E =E ，系统内一部分物体机械能的增加量等于另一部分物体机械
增
减
能的减少量；或 E k 减 =E 增系统动能的减少量等于系统势能的增加量。
p
2．状态式：① E +E =E +E ，某时刻或某位置的机械能等于另一时刻
p1
p2
k2
k1
或位置的机械能。注意选择零势能面。
动手动脑 照亮思维
1. 转动旋涡。
器材：橡皮筋两根、钩码两个。
操作：一手捏住橡皮筋的上端，另一只手将两个钩码挂在竖直下垂的橡皮筋
的下端。为了便于观察钩码转动快慢的变化情况，最好不要将一个钩码挂在另一
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