談談機械能守恆的條件

教材上給出的機械能守恆定律：在只有重力或者彈力做功的物體系統內，動能與勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。這在學過物理的專家一類人看來，應該是高度概括！但是對於初學者來說，未必是件好事情，實在是太抽閑，難以有一個形象的認識，希望通過我的講解，能然學生對機械能守恆條件有一個具體的認識！

首先要明確機械能包括動能和勢能，而勢能又包括重力勢能和彈性勢能。注意，學習電場以後能量種類又增加了電勢能，但是千萬注意，電勢能不屬於機械能，若能量轉化時涉及到電勢能，則機械能不再守恆！

涉及到機械能，往往要涉及到系統的概念，比如重力勢能就是物體和地球系統共同具有的。所以，如果沒有明確的談到你所確定的系統，就不能談機械能是否守恆！因此，大家在判斷機械能是否守恆時，明確兩種情況。

第一種是「單一物體」。這裡面所說的「單一物體」並不單一，而是物體與地球組成的系統，這種情況之下，機械能守恆的條件就是只有重力做功。注意，只有重力做功不等於只受重力，如物體沿光滑斜面運動，受到重力和支持力，但僅僅只有重力做功，所以機械能守恆！

第二種是多個物體組成的系統（包括地球）。這種情況下，重力做功和系統內的彈力做功，不會改變系統的機械能。其中，重力做功的作用是使系統的重力勢能與動能、彈性勢能相互轉化，而系統內彈力做功，起到機械能轉移的作用。

判斷系統機械能是否守恆，除做功角度外，還可以從機械能的構成角度判斷。比如一個物體在電梯內勻速上升，動能不變，而勢能增加，這樣就可以判斷物體的機械能增加。當然，該例屬於單一物體情景，除重力以外還有支持力做正功，也可以判斷物體的機械能增加！

掌握了機械能守恆的條件，也就掌握了一個系統機械能變化量。即：除重力做功和系統內的彈力以外的力做功，如果做了正功，系統的機械能就增加多少；如果做負功，機械能就減少多少！

所有面均光滑，A下落的過程中，以A、B組成的系統，機械能守恆；單獨研究 A，機械能減少；單獨研究B，機械能增加。這裡面，系統內的繩的拉力做功，起到機械能轉移的作用！

所以，判斷機械能是否守恆，一定要確定研究的系統，這符合物理思維習慣！

光滑水平面，彈簧和小球組成的系統，機械能守恆；單獨的研究小球或者彈簧，機械能不守恆！

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