能量守恒定律公式(能量守恒定律条件)

2020年高考即将开始。你准备好了吗？对于高中物理成绩差的同学，熟悉的复习资料积累要随时整理。边肖为各位考生整理了一些必要的高考物理知识点，供大家参考！

能量转换和守恒定律是一个深奥的定律，不仅适用于力学，也适用于电磁学、原子物理学、光学、机械振动等领域。本文主要分析能量守恒定律的内容及其与其他定理和定律的关系。

能量守恒定律的内容

能量守恒定律也叫能量转化守恒定律。

它的内容:能量既不会被空产生也不会消失，它只能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；在转化或转移过程中，能量总量保持不变。

高中物理学习什么形式的能量？

研究能量守恒定律，需要知道主要研究哪些能量。

从解决高中物理问题的角度，我们主要分析这五种形式的能量:

动能、弹性势能、重力势能、内能和电势能。

注:内能包括摩擦生热和焦耳生热，磁能高中不考。动能、弹性势能和重力势能之和称为机械能。

当然，以上五种形式的能量在力学和电磁学中也经常被测试。

选修内容中的机械振动也有能量，如光子能、核能等。，这超出了本文的范围。但是学生需要知道光电效应方程和玻尔能级方程也是能量守恒定律的推导。

能量守恒定律的公式

E1=E2

即初态的总能量等于终态的总能量。

或者说，能量守恒定律，也就是说，上面提到的五种形式的能量之和是不变的。

机械能守恒定律和能量守恒定律的关系

机械能守恒定律是能量转换和守恒定律的一种特殊形式。大部分都是基于系统分析。

(1)只有重力和弹性做功时，系统只对应动能、弹簧弹性势能和重力势能三种能量形式之间的变化。

(2)当有重力、弹簧弹力、静电力、摩擦力、安培力等时。，和许多形式的力做功，系统对应动能，弹簧弹性势能，重力势能，电势能，摩擦热，焦耳热等许多形式的能量变化，这些能量也是守恒的。

从上面的比较中不难看出，机械能守恒是能量守恒的特例。

因此，在掌握能量转换和守恒定律内容的基础上，我们可以利用能量守恒来解决机械能守恒的问题。

换句话说，能量守恒掌握得如此之好，以至于我们可以忘记机械能守恒。

能量守恒定律的先决条件

问:能量守恒定律在什么情况下可以用来解题？

答:我们是基于解决物理问题的技巧。

系统的能量并不总是守恒的。当我们所研究的系统没有外力做功(或外力做功的代数和为零)且没有其他能量引入系统(即没有热交换)时，系统的总能量(各种形式能量之和)守恒。在这种情况下，我们可以用能量守恒定律来解决问题。此时系统中的能量只是各成分内部能量的转移或不同形式能量之间的转换。

比如牛顿第二定律验证实验中，小车及其负载重量的能量不守恒。因为外部拉力(由托盘和重量提供)对该系统做功，所以其能量增加。

另外，在上述情况下，如果你认为拉力所做的功属于能量的注入，等于系统能量的增加，也是可以的。当然，这是能量守恒定律的延伸。

能量守恒定律、动能定理和机械能守恒定律

下面，我就系统整理一下解决物理问题中与能量守恒定律(动能定理，机械能守恒)相关的公式技巧，或者遇到问题时的第一个突破点。如下所示:

(1)单个物体，或多个物体的整体(彼此没有相对运动)二话不说先试试动能定理。(注意动能定理的第二种表述。每个力做功的代数和等于动能的变化。这个公式的问题比较多。)

(2)问题中物体的运动过程有很多，只有重力和弹性做功。在大多数情况下，机械能守恒定律正在被检验。

(3)摩擦力出现时，机械能守恒定律一般被否定，十有八九是动能定理。如果设计了多个物体，比如一块材料冲到一辆木头车上，能量守恒定律也可能得到检验。

(4)常见的能量有五种，动能+重力势能+弹性势能+内能(摩擦热和焦耳热)+电势能。高一学生，电势能没学过；原作者王上老师。能量守恒的表述意味着这五种形式的能量加起来是一样的。

(5)关于时间T和加速度A的问题，大部分不是关于动能定理或机械能守恒，而是关于牛顿动力学(牛二第二定律+直线运动三方程)。

(6)摩擦生热公式为Q=μN△x，△x指相对位移。这是Q的定义，可以直接用在考试中。用在哪里？当然是能量守恒定律。

以上六句话，看完不懂，记住了就会用到。要理解这些东西，学生需要在课后好好品味。而且这些点会延续并贯穿高考物理的重要模块，尤其是静电场、磁场、电磁感应、交流电，都是高二上学期要学的。

能量守恒定律的一些现象解释

(1)自然界不同形式的能量对应不同形式的运动:物体的运动有机械能，分子的运动有内能，电荷的运动有电能，原子核内的运动有原子能等等。

(2)不同形式的能量可以相互转化:“摩擦生热是通过克服摩擦做功，将机械能转化为内能；水壶里的水沸腾时，水蒸气确实对壶盖作功，把壶盖抬起来，说明内能转化为机械能；电流通过电热丝等工作，可以将电能转化为内能。”。这些例子说明不同形式的能量是可以相互转化的，这个转化过程是通过做功来完成的。

(3)当某种形式的能量减少时，必然有其他形式的能量增加，而且减少和增加必须相等。当一个物体的能量减少时，其他物体的能量必然有增加，而且减少和增加的量必须相等。

能量守恒定律的重要性

能量守恒定律是自然界中最普遍、最重要的基本定律之一。从物理和化学到地质学和生物学，再到宇宙物体。只要有能量转换，就必须遵守能量守恒定律。

从日常生活到科学研究和工程技术，这个规律都起着重要的作用。各种能源，如煤、石油等燃料、水、风、核能等，都是通过能量转换被人类利用的。

能量守恒定律是人们认识和利用自然的有力武器。

力、功和能量之间的关系

通过以上分析，我们可以对能量转换和守恒定律有更深的理解。它与工作和精力密切相关。

不同的力通过做功的过程可以改变系统中不同形式的能量。

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