第二，系统内同外界没有任何能量交换，系统内部不存在机械能与其它形式的能量之间的转化。
第三，机械能守恒的具体含义包含两层:即“变”与“不变”。这样 “变”与“不变”构成了机械能的“守恒”，因此“守恒”是一个动态的过程。
第四，机械能守恒的相对性是指动能的大小与参考系的选择有关、势能的大小与参考面(零势能)的选取有关，因此同一系统相对于不同的参考系和零势能描述的结果不相同。如果在同一题中涉及到多个物体组成的系统或发生多个物理过程的话，要选取统一参考系和零势能面。系统的选择与参照系的选取严格意义上应选择一个理想的惯性参照系，但为了解决问题的方便，人们通常选取地球或相对于地球作匀速直线运动的质量较大的物体作为参照系。 ③判断机械能守恒的方法
判断机械能守恒的方法一般有几种：
第一，根据机械能守恒的条件来判断。分析物体或系统所受的力，判断重力以外的力（不管是内力还是外力）是否对物体做功，如果是重力以外的力对物体或系统做了功，则物体或系统的机械能不守恒，否则机械能守恒。
第二，根据能量的转化来判断。对于一个物体或系统，分析是否只存在动能或重力势能（弹性势能）之间的相互转化。如果只存在动能和重力势能或弹性势能的相互转化，而不存在机械能和其他形式的能量的相互转化，机械能守恒，否则机械能不守恒。
（7）能量守恒定律在力学中的教学探讨
能量守恒定律是高中物理的一个重要内容，也是物理学理论的基石和支柱，它作为自然界中基本的规律之一，被恩格斯称为“伟大的运动基本定律”，并被称为19世纪的三大发现之一。从物理化学到地质生物，大到宇宙天体，小到原子核内部，只要有能量的转化，就一定服从能量守恒的规律，人类对各种能量，如煤，石油等燃料和水能、风能、核能的利用，都是通过能的转化来实现的，能量守恒定律是人们认识自然和战胜自然的有力武器。对于这个定律的教学，理应给予足够的重视。但由于在高中物理中只是定性地提出了能量守恒定律，而没有定量计算的问题，很多教师认为这部分内容没有什么试题可出，没有必要花太多的时间和精力，往往对这部分内容教学重视不够。
①进行科学发展史的教育，培养学生的历史唯物主义观点
能量守恒定律的建立是生产技术、哲学和自然科学长期发展的结果。远在古
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代，人们就提出了运动不灭的思想，并在生活劳动中应用了能量转化，如中国古代的“钻木取火”和“水排轮机”等。16世纪到18世纪，一方面，经过伽利略、牛顿、惠更斯、莱布尼茨及伯努利等许多物理学家的认真研究，力学得到了较大的发展，在力学中逐步形成了功和能的概念，机械能守恒的初步思想已经萌芽。另一方面，这时期，很多人设计出了形形色色的永动机方案，无一例外都失败了，这也从反面启示人们思考自然界是否存在着某种普遍的规律，制约着人们无论用什么方法都不可能不付出任何代价。
②能量守恒定律的理解及应用
用能量观点解题是高中力学问题的三种重要方法之一，也是高中生必须要求掌握的一种方法，并且用能量观点往往比用牛顿运动定律解题要简捷得多，而且在高考中每年都会考到，但是有很多的学生对此法仍然不会用或因常常弄错而不敢用，那么在教学过程中，弄清能量转化关系和功能关系，就显得尤为重要。
特别要注意的是，第一能量是状态量，除动能势能外，其他能量形式一般不容易确定其具体能量大小，一般只知道某种能量的变化量，所以表达式中一般用△E来表示。第二，能量是标量，除势能外其他能量形式都为正，且势能的正负表示大小。第三，列能量转化的表达式有两种形式:一种是利用转出的能量等于转入的能量，且表达式两边能量形式的变化量前都取正，即某种形式的能量减少，一定存在其他形式能量的增加，且减少量一定等于增加量；另一种是利用总能量
?E??E减=0变化量为零列式。增，即某个物体能量的减少，一定存在其他物体能量的增加，且减少量一定等于增加量。以上是我们在教学中应该重视的应用能量守恒定律时的两条基本思路。应用能量守恒定律解题的关键是首先要弄清有哪几种形式的能量在相互转化以及相应的增减情况，清楚某种形式能量的转化与哪些力做功有关。
3. 建立以力学功能关系为主线的能量关系体系
以能量转化和守恒为基本原理，动能定理为重要规律，功与能量的关系为基本线索，从能量的观点分析和处理高中阶段物理运动学问题是常用的方法。由于这类问题需要学生具有综合运用能力，同时也是高考不变的重点和热点。那么，如何让学生建立一个完整的能量知识体系呢?
（1）梳理能量主要相关知识
①重力做功与路径无关，只与沿重力方向的位移有关，即与初末位置的高度差有关;重力做的功或者外力反抗重力做的功等于物体重力势能的变化量。重力
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做功实现重力势能与其他形式能相互转化，重力做多少正功重力势能减少多少，反之亦然。
②弹力做功与路径无关，只与弹簧的形变量，即初、末状态的长度差有关；弹力做的功或者外力反抗弹力做的功，等于弹簧弹性势能的变化量。弹力做功实现弹性势能与其他形式能相互转化，弹力做多少正功弹性势能减少多少，反之亦然。
③一切外力对物体所做的功的代数和等于物体的动能增量。
?W?W?W12?W3????????Wn??Ek
在实际应用中，外力的功可以分为动力功和阻力功，动能定理有三种基本表达方式。
11增量式：?WF??Wf?mv22?mv12
2211守恒式：mv22??WF??Wf?mv12
22最简式：在使用动能定理时，注意选取最佳的初、末状态，即v1?v2和
v1?v2?0的状态。这时?Ek??WF??Wf?0，动能定理具有最简洁的形式，即?WF??Wf。最简洁式表明：当动能增量为零时，动力功等于阻力功。
④功能原理。
物体机械能的增量等于除重力、弹力之外的其他力做功之和。在实际应用中，功能原理有两种基本的表达形式。
增量式：?WF??Wf?E2?E1 守恒式：?WF?E1??Wf?E2
内能的计算：在滑动摩擦力做功的过程中，一部分机械能转化为内能，即所谓“摩擦生热”，这是一对滑动摩擦力做功的结果。这部分内能的最简计算式为：
Q?f??s，式中?s为两摩擦体的相对位移，所以Q的多少与参考系的选取无关，而在使用其他功能关系时，都必须选取惯性系。所以一对滑动摩擦力做功与内能的关系:一对滑动摩擦力的做功代数和必为负值，即摩擦力乘以相对路程等于摩擦生热。(这一条虽然涉及到内能，但由于是滑动摩擦力做功，我们也把它罗列在力学功能体系当中)所以分析机械能的变化，就不考虑重力、弹力做的功；分
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析动能的变化，必须考虑一切外力做的功；分析内能的变化，则只考虑滑动摩擦力做的功。
⑤只有重力(或弹力)做功，重力(或弹力)以外的力不做功或做功代数和为零，物体(或系统)机械能守恒。
状态式：Ek1?Ep1?Ek2?Ep2即在任意时刻的机械能总和保持不变，需要说明的是应用此式时必须选择零势能面。
增量式：?Ek???Ep，或者?E??Ek??Ep?0，即在一段时间内，动能和势能的增量和减量相等。机械能的总量为零。在使用增量式时，不需要选择零势能面，所以在一般情况下，使用机械能守恒定律的增量式更为简捷。
零势能点选取的基本原则：物体在某一位置的势能具有相对性，随选取的零势能点位置的不同而不同；而物体在某两个位置的势能之差具有绝对性，与零势能点位置的选取无关。所以，零势能点位置的选取具有任意性，为了使问题简单，在选取零势能点时，应尽可能保证势能Ep?0。弹簧中，选择自然状态，即无形
kx2?0;在重力场中，变时为零势能点，即x?0时，Ep?0。当x?0时，Ep?2以所在位置或者运动的最低点为零势能点，在同一问题中，不同的物体可以选取不同的零势能点;在弹簧振子等振动体当中，以平衡位置为零势能点。例如，将弹簧振子从平衡位置o点向下拉距离A，然后，无初速度释放。为了简洁的计算最大的振动速度，以平衡位置为势能的零点，根据振子通过平衡位置速度最大和
11kA机械能守恒，有kA2?mvmax2，所以，振子的最大速度为vmax?;在引力
22m场中，一般以无限远处为零势能点。当然在实际的问题中应当灵活选取势能零点。
⑥能量转化和守恒定律
所有参与能量转化的物体组成的系统，某一物体能量减少，必有另外物体能量增加;或某一形式能量减少，必有另一形式能量增加，而总的能量保持不变。
（2）如何理解功能关系
①能量有多种不同形式，且不同形式的能量之间可以相互转化。
②不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的，即做功的过程就是能量转化的过程。
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