2020年高考即將開始，你準(zhǔn)備好了嗎？ 對(duì)于高中物理成績(jī)較差的學(xué)生，要隨時(shí)組織熟悉的復(fù)習(xí)材料的積累。 高考網(wǎng)小編為各位考生整理了一些高考物理必備知識(shí)點(diǎn)，供大家參考閱讀！
能量轉(zhuǎn)換守恒定律是一個(gè)深刻的定律，不僅適用于力學(xué)，也適用于電磁學(xué)、原子物理、光學(xué)、機(jī)械振動(dòng)等領(lǐng)域。 本文主要分析能量守恒定律的內(nèi)容及其與其他定理、定律的關(guān)系。
能量守恒定律
能量守恒定律也稱為能量轉(zhuǎn)換守恒定律。
其內(nèi)容是：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失。 它只能從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式，或者從一種物體轉(zhuǎn)移到另一種物體； 在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中，能量總量恒定。
高中物理研究哪些形式的能量？
研究能量守恒定律，我們需要了解我們主要研究哪些能量？
從解決高中物理問題的角度出發(fā)高中物理能量守恒，我們主要分析這五種能量形式：
動(dòng)能、彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能、內(nèi)能、電勢(shì)能。
注：內(nèi)能包括兩種形式：摩擦生熱和焦耳熱。 高中不測(cè)試磁能。 動(dòng)能、彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能這三種形式的能量的總和稱為機(jī)械能。
當(dāng)然，以上五種形式的能量經(jīng)常在力學(xué)和電磁學(xué)中進(jìn)行測(cè)試。
選修內(nèi)容中的機(jī)械振動(dòng)也有能量，還有光子能、核能等，這些都超出了本文的范圍。 但學(xué)生需要知道光電效應(yīng)方程和玻爾能級(jí)方程也是能量守恒定律。 推導(dǎo)。
能量守恒定律的公式
E1=E2
也就是說(shuō)，初態(tài)的總能量等于終態(tài)的總能量。
換句話說(shuō)，能量守恒定律意味著上述五種形式的能量之和是恒定的。
機(jī)械能守恒定律與能量守恒定律的關(guān)系
機(jī)械能守恒定律是能量轉(zhuǎn)換守恒定律的一種特殊形式。 兩者都主要分析系統(tǒng)。
(1) 當(dāng)只有重力和彈力做功時(shí)，系統(tǒng)只對(duì)應(yīng)動(dòng)能、彈簧彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能三種形式能量的變化。
(2)當(dāng)有重力、彈簧彈力、靜電場(chǎng)力、摩擦力、安培力等多種形式的力做功時(shí)，系統(tǒng)對(duì)應(yīng)動(dòng)能、彈簧彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能、電勢(shì)能、摩擦熱和焦耳熱。 能量變化的形式有很多種，而且這些能量也是守恒的。
從上面的比較中不難看出，機(jī)械能守恒是能量守恒的一個(gè)特例。
因此，在熟練掌握能量轉(zhuǎn)換內(nèi)容和守恒定律的基礎(chǔ)上，我們可以利用能量守恒來(lái)解決機(jī)械能守恒問題。
換句話說(shuō)，如果我們很好地掌握了能量守恒，我們就可以忘記機(jī)械能守恒。
能量守恒定律的先決條件
問：什么情況下可以用能量守恒定律來(lái)解決問題？
A：我們是以解決物理問題的技能為基礎(chǔ)的。
系統(tǒng)的能量可能并不總是守恒。 當(dāng)我們研究的系統(tǒng)沒有外力做功（或者外力做功的代數(shù)和為零），并且系統(tǒng)中沒有引入其他能量（即沒有熱交換）時(shí)，總能量系統(tǒng)的能量（各種形式能量的總和））是守恒的。 這種情況下，我們可以利用能量守恒定律來(lái)解決問題。 此時(shí)，系統(tǒng)中的能量只是內(nèi)部各組成部分能量的傳遞，或者說(shuō)是不同能量形式之間的轉(zhuǎn)換。
例如，在牛頓第二定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，汽車及其裝載重量的能量不守恒。 因?yàn)橥獠坷Γㄓ赏斜P和重物提供）正在對(duì)系統(tǒng)做功，增加其能量。
另外高中物理能量守恒，在上述情況下，如果你認(rèn)為拉力所做的功屬于能量的注入，等于系統(tǒng)能量的增加，也是可以的。 這當(dāng)然也是能量守恒定律的延伸。
能量守恒定律、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的解題應(yīng)用
下面我系統(tǒng)整理一下解決物理問題時(shí)能量守恒定律（動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒）相關(guān)的公式，或者說(shuō)是遇到問題的第一個(gè)出發(fā)點(diǎn)。 如下：
（1）單個(gè)物體，或者一組多個(gè)物體（彼此沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)），先試試動(dòng)能定理，別的不說(shuō)。 （注意動(dòng)能定理的第二個(gè)表達(dá)式，各個(gè)力所做的功的代數(shù)和等于動(dòng)能的變化。這個(gè)公式還有更多疑問。）
(2)本題涉及多個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)過程，只有重力和彈力起作用。 在大多數(shù)情況下，都會(huì)檢驗(yàn)機(jī)械能守恒定律。
(3)當(dāng)發(fā)生摩擦?xí)r，一般拒絕機(jī)械能守恒定律，十有八九根據(jù)動(dòng)能定理進(jìn)行檢驗(yàn)。 如果你設(shè)計(jì)多個(gè)物體，比如一個(gè)物體沖上木車，你也可以考慮能量守恒定律。
（4）常見的能量有五種，動(dòng)能+重力勢(shì)能+彈性勢(shì)能+內(nèi)能（摩擦熱和焦耳熱）+電勢(shì)能。 對(duì)于高中生來(lái)說(shuō)，電勢(shì)能還沒有學(xué)過； 原作者為王尚老師。 能量守恒的表現(xiàn)是這五種形式的能量之和保持不變。
(5)出現(xiàn)關(guān)于時(shí)間t和加速度a的問題。 大部分題既不是檢驗(yàn)動(dòng)能定理，也不是機(jī)械能守恒，而是考察牛頓動(dòng)力學(xué)（尼古拉斯第二定律+線性運(yùn)動(dòng)的三個(gè)方程）。
(6) 摩擦生熱計(jì)算公式為Q=μN(yùn)△x，其中△x為相對(duì)位移。 這是Q的定義，考試中可以直接使用。 在哪里使用它？ 當(dāng)然是能量守恒定律。
以上六句話讀完后不能立即理解，但記住后就可以使用。 要理解這些，學(xué)生需要在課后品嘗。 而且這些要點(diǎn)將會(huì)延續(xù)并貫穿整個(gè)高考重要的物理模塊，特別是你在高一學(xué)期要學(xué)的靜電場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)和交流電。
能量守恒定律的一些解釋
（1）自然界中不同形式的能量對(duì)應(yīng)著不同的運(yùn)動(dòng)形式：物體的運(yùn)動(dòng)有機(jī)械能，分子的運(yùn)動(dòng)有內(nèi)能，電荷的運(yùn)動(dòng)有電能，原子核內(nèi)的運(yùn)動(dòng)有原子能等。
（2）不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化：“摩擦生熱是機(jī)械能克服摩擦做功，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；當(dāng)水壺里的水沸騰時(shí)，水蒸氣對(duì)壺蓋做功并掀開蓋子，說(shuō)明內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；電流通過電熱絲等做功，可以將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。” 這些例子說(shuō)明，不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，而這個(gè)轉(zhuǎn)化過程是通過做功來(lái)完成的。
(3)當(dāng)某種形式的能量減少時(shí)，必然有另一種形式的能量增加，且減少量與增加量必須相等。 當(dāng)某個(gè)物體的能量減少時(shí)，其他物體的能量必然增加，并且減少的量和增加的量一定相等。
能量守恒定律的重要性
能量守恒定律是最普遍、最重要的自然基本定律之一。 從物理和化學(xué)到地質(zhì)學(xué)和生物學(xué)，以及宇宙物體。 小到原子核內(nèi)部，只要有能量轉(zhuǎn)換，就必然遵守能量守恒定律。
從日常生活到科學(xué)研究和工程技術(shù)，這條定律都發(fā)揮著重要的作用。 人類對(duì)各種能源的使用，如煤炭、石油等燃料，以及水能、風(fēng)能、核能等，都是通過能量轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
能量守恒定律是人們認(rèn)識(shí)和利用自然的有力武器。
力、功和能量之間的關(guān)系
通過以上分析，我們可以對(duì)能量變換和守恒定律有更深入的了解。 力量與功能和能量密切相關(guān)。
各種力通過做功的過程可以改變系統(tǒng)中不同形式能量的數(shù)量。
功能與能量的關(guān)系需要通過本文進(jìn)一步了解。