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第90章 能量守恒定律 贯穿物理学的金线（第2页）

！

然而，郑老师的话锋一转：“但是，如果斜面不是光滑的呢？如果有摩擦力做功呢？”

他让大家计算一下，如果有摩擦力存在，末速度还是√（2gh）吗？显然不是！

摩擦力做负功，“消耗”

掉了一部分能量。

所以v＜√（2gh），ek底＜ep顶。

“那么，那部分‘消失’的能量，去了哪里？”

郑老师问。

“转化成了内能！

发热了！”

有同学回答。

“很好！

所以，即使有摩擦力，如果我们把内能等其它形式的能量也考虑进来，总的能量依然是守恒的！”

郑老师的声音变得无比庄重：“这就是普适的能量守恒定律：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另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。”

“这是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。

它超越了力学范畴，贯穿了热学、电磁学、光学、原子物理……是整个物理学的基石和金线！”

凌凡只觉得心潮澎湃。

他仿佛看到了一条金色的、闪耀的丝线，将物理学的各个碎片串联了起来，织成了一幅宏伟而和谐的画卷。

一种从更高维度理解物理世界的快感油然而生。

定律本身优美而强大，但凌凡深知，如何应用它才是关键。

郑老师紧接着强调了应用能量守恒定律解题的核心步骤：1确定研究对象和过程。

2分析受力，判断机械能是否守恒？——只有重力（或系统内弹力）做功？是，则机械能守恒；否，则用广义能量守恒（考虑其他力做功或能量形式转化）。

3选取合适的零势能参考面（对于重力势能）。

4明确初状态和末状态，分别写出两状态下的总能量表达式。

5根据守恒定律列方程：e初=e末（机械能守恒）或Δe增=Δe减（能量转移转化）。

，！

6求解方程。

这套流程，与牛顿定律的“受力分析→求合外力→求加速度→运动学公式”

的流程截然不同，它不关心中间过程细节，只关心状态量的变化，这常常带来巨大的简化。

凌凡立刻投入实践。

他找了一道之前用牛顿定律解起来非常繁琐的题目：一个小球用细绳悬挂，从水平位置静止释放，求小球运动到最低点时的速度和绳子的拉力。

如果用牛顿定律，需要分析小球在不同位置时的受力（重力、拉力），分解重力，求切向加速度和法向加速度，过程极其复杂。

但现在，他用能量守恒：1研究对象：小球。

2受力：重力（保守力）、拉力（始终垂直于速度方向，不做功！

）。

所以机械能守恒！