高中物理的能量守恒定律知识点

高中物理的能量守恒定律知识点能量守恒定律也称能的转化与守恒定律。

其内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能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;在转化或转移的过程中，能量的总量不变。

高中物理都研究了哪些形式的能量?研究能量守恒定律，要搞明白咱们主要研究哪些能量呢?从解高中物理题的角度来分析，我们主要分析的是这五种形式的能量：动能、弹性势能、重力势能、内能、电势能。

注：内能包括摩擦生热与焦耳热两种形式，高中不考磁能。

动能、弹性势能、重力势能这三种形式能量之和称之为机械能。

当然，上述五种形式的能量，是力学与电磁学常考到的。

选修内容中的机械振动也是具有能量的，还有光子能量，核能等等，这些都不在本文讨论范围内，不过同学们需要知道，光电效应方程与波尔能级方程也都是能量守恒定律的推导。

能量守恒定律的公式E1=E2即，初始态的总能量，等于末态的总能量。

或者说，能量守恒定律，就是说上文提到的五种形式的能量之和是恒定的。

机械能守恒定律与能量守恒定律关系机械能守恒定律是能的转化与守恒定律的特殊形式。

两者大多都是针对系统进行分析的。

(1)在只有重力、弹力做功时，系统对应的只有动能、弹簧弹性势能、重力势能三种形式能量之间的变化。

(2)在有重力、弹簧弹力、静电场力、摩擦力、安培力等等，众多形式的力做功时，系统对应的有动能、弹簧弹性势能、重力势能、电势能、摩擦热、焦耳热等等众多形式的能量变化，而这些能量也是守恒的。

从上述对比中不难看出，机械能守恒是能量守恒的一种特例。

因此，在熟练掌握能的转化与守恒定律内容的基础上，我们可以使用能量守恒来解决机械能守恒的问题。

或者说，能量守恒掌握的非常棒了，我们就可以把机械能守恒忘掉了。

能量守恒定律的前提条件问：什么情况下能用能量守恒定律解题?回答，我们是建立在解物理题技巧的基础上的。

系统的能量，未必什么时候都守恒。

当我们研究的系统，外界的力并没有对其做功(或外界力做功代数和为零)，且没有其他能量导入这个系统时(即没有热交换)，系统的总能量(各种形式能量和)是守恒的，这种情况下，我们才可以使用能量守恒定律解题。

这时，系统内的能量，只是内部各组成部分能量的转移，或不同能量形式间的转化。

举个例子，牛顿第二定律验证实验中，小车及其装载的砝码，能量就不守恒。

因为外界的拉力(托盘和砝码提供)在对这个系统做功，让其能量增加。

补充一句，在上述案例中，如果你认为拉力做的功，属于能量的注入，等于系统能量的增加量，也是可以的，这当然也算是能量守恒定律的推广式了。

能量守恒定律的推导便于同学们更为深入的理解能量守恒，我们布置两道作业题，有兴趣的同学可以课下自己推导下。

(1)系统内存有摩擦力做功的能量守恒定律的推导过程(2)安培力做功的能量守恒定律推导过程能量守恒定律、动能定理与机械能守恒定律的解题使用下面我把与能量守恒定律相关的公式(动能定理、机械能守恒)在解物理题题中的技巧，或者说，遇到问题的第一切入点进行系统的整理。

如下：(1)单独一个物体，或多个物体组成的整体(彼此没有相对运动)二话不说就先尝试动能定理。

(注意动能定理的第二表达式，各个力做功代数和等于动能改变量，考这个公式的题更多。

)(2)题中有多个物体的运动过程，且满足只有重力、弹力做功，大部分情况下在考机械能守恒定律。

(3)摩擦力出现，一般否掉机械能守恒定律，考的十之八九是动能定理。

要是设计多个物体，比如某个物块冲上木板车，还可能考能量守恒定律。

(4)常见的能量有五种，动能+重力势能+弹性势能+内能(摩擦热与焦耳热)+电势能。

对高一学生而言，电势能还没学。

能量守恒的表达式，就是这五种形式能量加起来是不变的。

(5)出现时间t和加速度a的问题，大多题，既不是考动能定理，也不是考机械能守恒，而是在考察牛顿动力学(牛二定律+直线运动三方程)。

(6)摩擦生热的公式是Q=μN△x，△x指的是相对位移。

这个是Q的定义式，考试可以直接用。

用在哪里?当然是能量守恒定律啦。

以上六句话，不是看了就理解的，就记住了，就会用了。

搞懂这些，需要同学们课下好好品味下。

而且，这些要点，还会延续、贯穿整个高考物理重要模块，特别是高二上学期要学到的静电场、磁场、电磁感应与交流电。

能量守恒定律的一些现象解释(1)自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应：物体运动具有机械能、分子运动具有内能、电荷一种永动机的运动具有电能、原子核内部的运动具有原子能等等。

(2)不同形式的能量之间可以相互转化：“摩擦生热是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能;水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明内能转化为机械能;电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等等”。

这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化，且是通过做功来完成的这一转化过程。

(3)某种形式的能减少，一定有其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等.某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。

能量守恒定律的重要意义能量守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。

从物理、化学到地质、生物，大到宇宙天体。

小到原子核内部，只要有能量转化，就一定服从能量守恒定律。

从日常生活到科学研究、工程技术，这一规律都发挥着重要的作用。

人类对各种能量，如煤、石油等燃料以及水能、风能、核能等的利用，都是通过能量转化来实现的。

能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器。

力、功、能的关系通过上文的分析，我们能更深入的理解能的转化与守恒定律。

力与功、能息息相关。

各种不同的力，通过做功的过程，可以改变系统内不同形式的能量的大小。

高中物理动量守恒定律的知识点动量守恒定律的内容如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。

还可以表述为，当没有外界的力作用时，系统内部不同物体间动量相互交换，但总动量之和为固定值。

动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体。

提醒同学们，动量也是矢量。

如静止的铀核发生α衰变，反冲核和α粒子的动量的动量变化大小相同，方向相反，动量变化的矢量和是零，但两个动量在数量上都增大了。

动量守恒定律的公式基本公式:m1v1+m2v2= m1v1′+m2v2′;此公式为两个物体动量守恒的表达式，多个物体碰撞可以写成：m1v1+m2v2+……= m1v1′+m2v2′ +……公式还可以写成p1+p2=p1′+p2′，或者Δp1+Δp2=0，Δp1=-Δp2(动量变化量守恒)下面，我们来探究动量守恒定律的条件是什么?动量守恒定律的条件用一句话来说动量守恒的前提条件：在规定的方向上，系统不受“外力”。

这句话共有三个要素：1方向;2系统;3外力。

(1)关于方向的说明：在探究动量是否守恒的时候，要首先明确方向，一般规定碰撞或运动所在的直线对应的方向(正负两个方向均可)。

(2)对“外力”的理解：这个“外力”指的是“外界的力”，与研究系统内部的力无关，什么是内部的力呢?举个例子，比如两个人在理想冰面互推的“推力”，等等。

而外力呢?对于这两个人来说，墙给某个人的力就是(这个系统)外界的力。

(3)系统的说明：使用动量守恒定律，必须是两个或两个以上的物体构成的系统，或者爆破为两个物体的整体。

总之一句话，我们研究动量的对象是多个物体组成的系统。

(4)需要记忆的动量守恒定律模型：给大家一个总结:“光滑面两球相撞”、“冰面互推”、“两个弹簧链接的物体”、“斜面上滑动小物块”、“子弹射入木块”、“火箭发射”、“人在船面上走动”、“二起脚空中爆破”、“粒子裂变”等。

严格意义上来说，动量守恒定律的条件有如下四个，满足其中之一系统动量守恒：(1)系统不受外力或者所受外力之和为零;(2)系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计;(子弹打木块、列车撞接等。

)(3)系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上满足动量守恒定律。

(物块沿斜面下滑不计任何摩擦力时，水平方向动量守恒。

)(4)全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统满足动量守恒定律。

如果你仔细研究的话，就会发现，这句话：在规定的方向上，系统不受“外力”，对动量守恒定律前提条件的总结很到位吧。

关于动量是否守恒的一个思考题如图所示，质量分别为m和2m的物体A与B中间用弹簧连接(焊接)，放置于光滑地面的墙角处，用力把B向左推，使得弹簧具有E的弹性势能，并保持B处于静止，然后撤去外力，问A离开墙后弹簧所具有的最大弹性势能为多少?大家可以做一下这个题。

在解决这个问题的时候，首先要高明白的就是，在各个运动过程中，动量是否守恒?推论:质点系的内力不能改变质心的运动状态动量问题是力学的重要难点之一。

动量守恒还有一个推论：一个质点系的内力不能改变质心的运动状态。

这个推论包含如下的三层含义：(1)若一个质点系的质点原来是不动的，那么在无外力作用的条件下，这个质心的位置不变。

(2)若一个质点系的质心原来是运动的，那么在无外力作用的条件下，这个质点系的质心将以原来的速度做匀速直线运动。

(3)若一个质点在某一外力作用下做某种运动，那么内力不改变质心的这种运动，比如原某以物体做抛体运动时，突然炸成两块，那么这两块物体的质心仍然继续做原来的抛体运动。

这种情况就是导弹在空中爆破的动力学分析问题了。

系统质心位置不变的问题，常考的是船在水中，人在船上走的运动模型。

同学们可以结合一些题，来验证上述结论。

弹性碰撞的结论碰撞的问题总是用动量守恒定律来解决。

在很多考题中，我们总是会遇到弹性碰撞的概念。

什么是弹性碰撞呢?弹性碰撞指的是两个物体碰撞过程中没有能量损失的碰撞过程。

这样的碰撞实际上是一种理想模型。

弹性碰撞中满足机械能守恒(水平面内重力势能没有改变即简化为动能守恒)，也满足动量守恒，其结论我们整理如下：上述的结论，我们物理网的编辑并不建议同学们记住。

不过是怎么推导过来的，用的是哪些方程，同学们要牢记。

动量守恒定律实验当系统不受外力或所受合外力为零时，系统的动量守恒，但在处理碰撞一类的问题时，也认为系统的动量守恒，因为在此过程中，虽然系统所受合外力不为零，但此时系统内力远大于系统的外力，外力可忽略，近似认为系统动量守恒，这种做法是否正确，尚需进一步的实践证明，下面我们用实验来研究这个问题：动量守恒定律实验的验证。

动量守恒定律实验实验原理验证公式：m1·OP=m1·OM +m2·ON验证公式的推导过程;即为什么上述式子成立就说明系统的动量守恒了。

下面是具体的推导过程。

让质量较大的小球m1从斜槽上滚下，与放在斜槽末端的质量较小的小球m2发生正碰，碰前m1的入射速度为υ1，两球总动量为m1υ1.碰撞后，入射小球m1的速度为υ1′，被碰小球m2的速度为υ2′，两球总动量为队m1υ1′+m2υ2′，根据动量守恒定律，应有m1υ1=m1υ1+m2υ2如果测出两球的质量m1和m2及两球在碰撞前后的速度υ1、υ1′、υ2′，代入上式，就可以验证动量是否守恒.用天平可测出两球质量m1、m2.用平抛运动知识可以测出其速度：因它们下落的高度相同，故飞行时间相同，设为t，则它们飞行的水平距离s=υt，在图中有OP=υ1t……① OM=υ1′t ……② ON=υ2′t ……③如果实验中测得的m1、m2，OP、OM、ON满足关系m1·OP=m1·OM +m2·ON把①②③代入上式后消去t可得到mυ1= m1υ1′+ m2υ2′就验证了动量守恒定律。