二、动能和势能的转化

实验 1 把一个滚摆悬挂在框架上，如图 1—5 所示．用手捻动滚摆使悬线缠在轴上，滚摆升高到最高点．放开手，观察滚摆的运动，并思考它的动能和势能的变化．

滚摆可以看到，滚摆旋转着下降，越转越快．到最低点时，滚摆转而上升，上升中它越转越慢，直到差不多回到原来的位置．然后它又下降、上升，重复原来的运动．

滚摆的动能和势能有什么变化呢？滚摆下降时，它的重力势能越来越小，动能越来越大，重力势能转化为动能．滚摆上升时，它的动能越来越小，重力势能越来越大，动能转化为重力势能．

实验 2 如图 1—6 所示，把一个金属小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度，然后放开，观察小球的运动情况，说明小球在运动过程中动能与重力势能之间的转化．

实验表明，动能和重力势能是可以相互转化的．

实验 3 让木球从斜槽滚入水平槽（图 1—7）．在水平槽里竖立一个弹簧片，它的下端固定．观察木球与弹簧片碰撞的过程，并思考这个过程中能的转化．

木球接触弹簧片后把弹簧片压弯（图 1—7 甲→乙），木球的动能减小， 弹簧片的弹性势能增加，在这个过程中动能转化为弹性势能．紧接着，弹簧片恢复原状，把木球弹回（图 1—7 乙→丙），在这个过程中弹性势能转化为动能．

可见，动能和弹性势能也是可以相互转化的．

动能和势能相互转化的事例很多．人造卫星绕地球沿椭圆轨道运行， 它的位置有时离地球中心较近，有时离地球中心较远（图 1—8）．离地球中心最近的一点叫近地点，这里卫星的势能最小；离地球中心最远的一点叫远地点，这里卫星的势能最大．卫星从远地点向近地点运动时，势能减小，动能增大，速度越来越大；反之，从近地点向远地点运动时，势能增大，动能减小，速度越来越小．卫星在运行过程中，也发生动能和势能的相互转化．

想想议议 想想议议皮球从手中落到地上，又弹跳起来．你能说出这一过程中能量的转化吗？建议你先给皮球表面涂上黑颜色再让它落地．皮球在落地处留下了黑色圆斑，这表示发生了什么现象？