机械能及其转化
看图理解做功如何改变机械能，掌握守恒条件的判断方法
按 空格/→ 演示下一步
全部页面点击任意一页，跳回舞台从这页播放
机械能及其转化
看图理解做功如何改变机械能，掌握守恒条件的判断方法
能量转化分析
一个小球从斜面滚下，速度越来越快、高度越来越低——动能和势能在此消彼长。把这过程拆开看，就是能量转化分析。
势能是存款，动能是消费，总额不变但账户间互转
功率
前面学过机械能可以互相转化，但同样把重物抬到同一高度——起重机5秒搞定，人搬却要半小时。能量变化相同，'快慢'却天差地别。能量讲'多少'，功率讲'多快'。
总水量相同，粗管单位时间出水多——功率就是做功的'流速'
功
上一节我们说功率是「做功的快慢」。可「功」到底是什么？为什么你提着一桶水站一小时腰酸背疼，物理上却没做功？这节我们把这个反直觉的概念拆清楚。
功像一笔转账动作：能量从「施力者」账户转入「物体」账户，正号是入账、负号是出账，金额就是 |W|
动能
上一页我们讲了功——力对空间的累积。这一页看功最直接的结果：让物体动起来。物体一旦运动，就拥有了一种能量——动能。
同样一颗子弹，飞行时能穿透木板，静止时什么也做不了——运动本身赋予了它能量
重力势能
上页讲了动能——运动的物体有能量。那静止的呢？把球举高、松手能砸出坑；水坝高位的水能推动涡轮。这些「还没动却能做功」的能量从哪来？
水位高低是相对的，选哪个为零都行，关键是水位差决定能做多少功
弹性势能
重力势能来自高度变化，弹簧被拉伸或压缩时也存着能量——这就是弹性势能。机械能的三块拼图：动能、重力势能、弹性势能。
都是'偏离平衡就存能量'，恢复时都能释放转化为动能
机械能
前面学过动能、重力势能和弹性势能——三种描述运动和位置的能。三者能不能合起来当成一个整体？这就是机械能要回答的问题。
现金(动能)+存款(势能)=总钱(机械能)，形式不同但能相加
机械能守恒
前面我们学了动能、重力势能、弹性势能——它们合起来叫机械能。那它们的总和会变化吗？一个从高处自由落下又弹起的皮球，能告诉你答案。
最高点只有势能，最低点只有动能，总量始终不变
本节要点
- ✓功是能量转化的度量，做了多少功就转化多少能量
- ✓机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功
- ✓功率描述能量转化的快慢，与总量多少无关
- ✓有摩擦时机械能减少，但总能量始终守恒
- ✓解题先判守恒条件，再选定理列式计算
课后思考
先独立思考，再看参考答案。三问覆盖：核心条件、能量去向、迁移应用。
参考答案只在只有重力或弹力做功时成立。一旦存在摩擦、空气阻力等非保守力做功，机械能会转化为内能等，但总能量仍守恒。
参考答案转化为内能（摩擦生热、空气摩擦）。这部分能量并未消失，只是变成微观粒子的热运动。想「回收」就得借助其他装置再把它转化。
参考答案成立。最低点速度为零（动能为零），但弹簧被压缩到最大（弹性势能最大）。重力势能的减少量恰好等于弹性势能的增加量，机械能总量不变。