守恒定律

能量守恒定律，即热力学第一定律是指在一个封闭（孤立）系统的总能量保持不变。其中总能量一般说来已不再只是动能与势能之和，而是静止能量（固有能量）、动能、势能三者的总量。

能量守恒定律可以表述为：一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。

如果一个系统处于孤立环境，即不可能有能量或质量传入或传出系统。对于此情形，能量守恒定律表述为：“孤立系统的总能量保持不变。”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其它物体，而能量的总量保持不变。能量守恒定律是自然界普遍的基本定律之一。

在化学反应前后，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这就叫做质量守恒定律。化学反应的过程，就是参加反应的各物质的分子，破裂后重新组合为新的分子而生成其他物质的过程。

在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。在任何与周围隔绝的体系中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。或者说，任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又称物质不灭定律。

能量守恒定律是德国物理学家的思想J.迈尔是在实验的基础上于1842年提出的。之后，英国物理学家提出了这一点。J.焦耳做了很多实验，用各种方法寻求热功当量，发现结果是一致的，即热功之间有一定的转换关系。

迈尔是第一个进行热功当量实验的学者。1842年，他用马拉机械装置搅拌锅内的纸浆，比较了马做的功和纸浆的温升，给出了热功当量值。与后来的焦耳实验相比，他的实验粗糙，但他深刻认识到这个问题的意义，并首先表达了能量守恒定律。

德意志科学家1847年H.海姆霍兹对热力学第一定律进行了严格的数学描述，并明确指出能量守恒定律是普遍适用于所有自然现象的基本规律之一，并于1850年在科学界得到认可。

能量守恒定律(energyconservationlaw)也就是说，热力学的第一定律是指在闭（孤立）系统的总能量保持不变。一般来说，总能量不再仅仅是动能和势能的总和，而是静能（固有能量）、动能和势能的总量。

能量守恒定律可以表示，一个系统的总能量变化只能等于传输或传输系统的能量。总能量是机械能、热能和除热能以外的任何内能形式的总和。如果一个系统处于一个孤立的环境中，可能有能量或质量传输或传输系统。

在这种情况下，能量守恒定律表示：孤立系统的总能量保持不变。能量既不是凭空产生的，也不是凭空消失的，它只会从一种形式转变为另一种形式，或者从一个物体转移到其他物体，总能量保持不变。能量守恒定律是自然界中常见的基本定律之一。

宇宙中的能量守恒定律

从能量守恒定律来看，宇宙中的能量不可能无缘无故的凭空消失，它在吸收能量的同时，也会释放出能量，吸收的越多意味着释放的越多，当释放到一定程度后，人类完全可以通过先进的仪器检测出来，可人类迄今为止都没有发现宇宙的任何异常，这种可能性直接被排除掉了。之后哈勃定律的出现推翻之前的理论，并提供新的解释，夜空之所以是漆黑的，主要是天体散发着光，在退行速度的影响下，发生偏移并直接降低亮度，成为肉眼看不到的光。

另一方面也与宇宙的膨胀速度有关，例如一个人在传送带上逆向奔跑，当他的奔跑速度不如传送带速度，只会离目标越来越远。宇宙处于无限膨胀中，人类对宇宙的了解远远不够，很多事情看似很正常，其实却隐藏着宇宙中最深处的秘密，以人类现有的能力是无法将其揭晓的

动量守恒是矢量守恒，守恒条件是从力的角度，即不受外力或外力的和为零。机械能守恒是标量守恒，守恒条件是从功的角度，即除重力、弹力做功外其他力不做功。确定动量是否守恒应分析外力的和是否为零，确定系统机械能是否守恒应分析外力和内力做功，看是否只有重力、系统内弹力做功。还应注意，外力的和为零和外力不做功是两个不同的概念。所以，系统机械能守恒时动量不一定守恒；动量守恒时机械能也不一定守恒。

判定系统动量，机械能是否守恒的关键是明确守恒条件和确定哪个过程，

1、内容：在只有重力（和弹簧的弹力）做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变．

2、机械能守恒的条件

（1)做功角度：对某一物体，若只有重力（或弹簧弹力）做功，其他力不做功（或其他力做功的代数和为零），则该物体机械能守恒．

(2）能转化角度：对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统和外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变为其他形式的能，则系统机械能守恒．

3、表达形式：EK1＋Epl=Ek2＋EP2

（1）我们解题时往往选择的是与题目所述条件或所求结果相关的某两个状态或某几个状态建立方程式．此表达式中EP是相对的．建立方程时必须选择合适的零势能参考面．且每一状态的EP都应是对同一参考面而言的．

（2）其他表达方式，ΔEP=一ΔEK，系统重力势能的增量等于系统动能的减少量．

（3）ΔEa=一ΔEb，将系统分为a、b两部分，a部分机械能的增量等于另一部分b的机械能的减少量，

1在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移（列举学生所熟悉的事例，说明各种形式的能的转化和转移）。在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。在这种转移的过程中能量形式没有变。

2、在自然界中能量的转化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。

3、能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，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。

中考物理知识点：能源与能量守恒定律

人类开发利用能源的历史：火→化石能源→电能→核能。

1．能源分类：一次能源：自然界存在的木柴、煤炭、石油、天然气、核燃料等可以直接使用的能源。二次能源：电能、汽油、酒精等从一次能源经过加工转换而来的能源。

2．能源分类：不可再生能源：木柴、煤、石油、天然气等一旦被消耗，是不能再生的，这类能源叫做不可再生能源；可再生能源：太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、潮汐能等是不会随开发利用而日益减少的，这类能源可以在自然界里源源不断地得到，叫做可再生能源。

3．人们利用太阳能的方式有：①太阳能直接转化为内能，如：太阳能热水器；②太阳能直接转化成电能，如：太阳能电池；③太阳能转化为化学能，如：太阳能制氢，驱动小汽车。

4．核能有两种方式：①核裂变；主要用于核电站，制成的武器叫原子弹，发生的反应叫链式反应；②核聚变；不能控制，制成的武器叫氢弹，发生的反应叫热核反应。

5．核电站主要组成包括：核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等。

6．太阳能是由不断发生的核聚变产生的，地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有的能量，几乎都来自太阳。人类利用太阳能的三种方式是：①光热转换（太阳能热水器）；②光电转换（太阳能电池）；③光化转换（绿色植物）。

7．能量的转化和守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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，而在转化或转移的过程中，其总量保持不变。

8．能量的转移和转化具有方向性。输出的有用能量.

中考物理知识点：能量的守恒定律

定律的内容：

能量既不会凭空消失也不会凭空产生，他之会从一种形式转化为其他形式或者从一个物体转移到其他物体，而在转移和转化的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律

内能→机械能：做功冲程

机械能→内能：压缩冲程

内能→化学能：燃烧

化学能→内能：光合作用新陈代谢

机械能→化学能：压缩气体温度升高

化学能→机械能：汽油机柴油机

能量守恒定律是自然界最普遍最重要的定律之一，大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学，生物学，地理学，天文学的的问题，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。

例：能量守恒定律只适应于物理学（×）

为什么药节约能源：

因为能量的转移转化是有方向性的

列：汽车刹车，机械能转化成轮胎和地面的内能，这部分内能是做的无用功，无法重新利用。

质量守恒定律

1.化学变化中，元素和原子种类不变，但物质和分子的种类一定改变

2.通过实验验证质量守恒定律时，若是有气体参加或生成的反应须在密闭容器中进行，若在敞口容器中进行，则无论得到什么数据都不能验证质量守恒定律，也不能说化学变化前后质量不守恒

3.根据一个物质参加反应的条件可以推断该物质的某些性质和贮存方法

4.可以利用化学变化中一种元素的质量不变H+所中和的OH-数量守恒来巧妙地解决化学计算

质量守恒定律概念

质量守恒定律：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，这个规律叫做质量守恒定律。

①质量守恒定律适用的范围是化学变化而不是物理变化；

②质量守恒定律揭示的是质量守恒而不是其他方面的守恒。物体体积不一定守恒；

③质量守恒定律中“参加反应的”不是各物质质量的简单相加，而是指真正参与了反应的那一部分质量，反应物中可能有一部分没有参与反应；

④质量守恒定律的推论：化学反应中，反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量。

质量守恒定律的微观解释

质量守恒定律的微观解释：在化学反应过程中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化。所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。

①化学变化中的“一定不变”：原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、反应前后各物质的总质量一定不变；

②化学变化中的“一定改变”；分子种类、物质种类一定改变；

③化学变化中的“可能改变”：分子数目可能改变。

1、机械能：动能和势能的总和称机械能。而势能中除了重力势能外还有弹性势能。所谓弹性势能批量的是物体由于发生弹性形变而具有的能。

2、机械能守恒守律：只有重力做功和弹力做功时，动能和重力势能、弹性势能间相互转换，但机械能的总量保持不变，这就是所谓的机械能守恒定律。

3、机械能守恒定律的适用条件：

（1）对单个物体，只有重力或弹力做功．

（2）对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变成其它形式的能(如没有内能产生)，则系统的机械能守恒．

（3）定律既适用于一个物体(实为一个物体与地球组成的系统)，又适用于几个物体组成的物体系，但前提必须满足机械能守恒的条件．