初中物理动能与什么有关(物理中动能与什么有关)

导语：从常识出发看待中学物理——（23）动能和势能（下）

在阐述势能前我们先来了解一个词：蓄势待发，蓄就是储备、准备的意思，这里的势和我们物理学的势能可以相同的去意会，后面两个待发就是说储备了势能就具备了做功的能力。当然，这个不是语文意义上的意思哦。我们都知道，在地球上的物体都受到重力的作用，前面我们也讲过，力在自己的方向上使物体发生了位置的变化，就是对物体做了功。那么很好理解，重力也会对物体做功，或者说重力也有对物体做功的能力。

想象一下，我们把一颗篮球放在滑梯上，放开手后它就会沿着滑梯滚下去，也就是说篮球从静止到运动，既然它能运动起来，说明具备了动能，具备了动能也就是我们之前说的，有外物给了它能量，那么我们就会考究这些动能是从哪里来的？

不难知道，篮球是因为受到重力的作用才运动起来的。说明重力对它做了功，也就是重力给了它钱（能量），那么我们又会问重力的钱是哪来的，也就是说如何使重力具备了对篮球做功的能力，你会发现要想让重力做功，前提是你先要把篮球放到高处，而我们把篮球放到高处，根据前面讲过的知识，放到高处本身就是我们对篮球做了功。而这种因为具备高度差和受重力的作用，而使物体具备对外做功的能力，就是我们所说的重力势能。就是以提高高度而储存的能量形式。

有了这样的基础，我们很容易理解，弹簧的形变也会具备对外做功的能力，而弹簧本身也可以储存能量，我们称之为弹性势能。这是我们学习的两种基本的势能。

下面我以一张简略的图来阐述一下，重力势能、动能、弹性势能的转化和流动。首先我们看到下图是一个简单机械系统，右边是一个光滑斜坡，左边是一个轻质弹簧。现在我手持一个质量为m的小钢球，放在高度为h的斜坡上静止，过程（1）是我们对小球做功，如前面讲的，我们给了它钱（能量），使它具备了重力势能，以重力势能的形式把能量储存了起来，此时我们放开手，可以想象小球会向下运动，具备了速度也就是说具备了动能，这个过程就是重力做功，重力势能变成动能，你会发现此时小球离地的高度已经变成了0，重力势能也就没有了，但是此时小球具备了动能，也就是说能量以动能的形式储存了起来，像过程（2）。

接下来小球以一定的速度撞向了弹簧，挤压弹簧，对弹簧做功，当到达极限的时候，小球的速度没了，动能没了，但是弹簧由于被做功，所以具备了弹性势能，也就是说小球的动能变成了弹簧的势能，以弹性势能的形式储存了起来，像过程（3）。

再然后，弹簧对小球做功，弹性势能变成动能，小球具备了一定速度往回走，像过程（4），根据我们的常识，由于小球有速度，所以会顺着斜坡网上走，越往上速度越小，直到到达最高点，速度为零也就是说动能为零，但是此时你会发现小球又回归到了原高度的出发点，如过程（5）也就是（1）。

如果过程是理想的状态，意味着没有能量损失，意思就是这个过程会无限重复。考究整个过程，你会发现能量在不同的阶段以不同的形式存在，并且能量的形式可以相互转化，由于最终回到了出发点，所以可以知道能量的总量保持不变。在这一套机械系统里，能量分别以重力势能、弹性势能、动能的形式存在并转化，所以这三种能量统称为机械能。

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