能量守恒定律在现实生活中的应用

张昀臻

摘 要：能量守恒定律是自然科学普遍规律之一，它的发现与形成，经过了科学家们多角度地不懈探索。通过研究能量守恒定律在现实生活中的应用，透过事物的表象，看到内在的科学本质，体会物理知识的实用性，发现各科知识间是相通性，真正具备运用物理知识解决实际问题的能力。

关键词：能量守恒定律；现实生活；应用；价值与意义

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）02-0214-01

1 能量守恒定律内容

能量守恒定律为热力学第一定律，指在一个封闭系统中，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。

2 能量守恒定律在生活中的应用

2.1 发电机与电动机工作中的能量守恒定律

发电机与电动机，从能量转换上说是两个相反的概念。发电机是将机械能或其它形式的能转化成电能，最常用的是利用热能、水能等推动发电机转子来发电，经输电、配电网络送往各种用电场合，而电动机又名马达，是将电能或其他形式的能量转化为机械能，用来驱动其他装置的电气设备。

2.2 新能源利用中的能量守恒定律

我们常利用的能源有木柴、煤炭、石油等，我们将这些能源通过燃烧将热能转化为电能、化学能、机械能等等，但是随着传统能源的大量开发和利用，生态环境面临着严重挑战，遭到了破坏与污染，逐渐影响着人类的生活。

由此可见，开发新能源势在必行，如今我国已经开始探索开发新能源，如利用太阳能的太阳能路灯，利用水能的三峡水电站，利用风能新疆达坂风力发电厂，利用核能的深圳大亚湾核电站的建立，还有可利用的地热能海洋能、潮汐能等。新能源的开发正是人们认识到能量守恒，将一种清洁能量转化正另一种能量，实现能量转化，达到利用新能源的目的。

2.3 哲学观点中的能量守恒定律

哲学中的一些观点与能量守恒规律相通的。宋应星是我国明代的思想家和科学家，他有着辩证的思想，认为自然现象的万千变化皆为生与灭的转化，事物的运动存在规律性，其规律取决于事物本身的性质及所具备的条件，不同性质与条件使其运动形式不同，可见宋应星的哲学观点里反映着转化与能力守恒的观点。

通过外因内因的辩证哲学观点，我们可以理解“一分耕耘一分收获”这句话的含义，我们想获得“收获”，需要内外因的共同作用。因此，在外因允许的情况下，人想要得到什么就要作出内在的付出。这个付出就是一种能量，我们实现心中渴望相匹配的能量，当积蓄的能量足够时，这种付出的能量就会转化为现实。所以，有些人急功近利，想不劳而获，就说明了他还不懂实现自身理想和价值是一种能量守恒。

2.4 人体能量代谢中的能量守恒定律

我们人体每天都进行着新陈代谢，新陈代谢包括物质代谢与能量代谢。其中能量代谢是指在人通过细胞中的细胞器线粒体进行有氧呼吸，将有机物转化为二氧化碳和水，以及释放能量，这里释放出的能量为热能和ATP，热能用于保持体温等，ATP是人类的直接能源，供人体生命活动需要。所以人体能量代谢中的总能量就是人们摄取食物后储存在人体中有机物的化学能，通过呼吸作用将有机物中化学能转化为热能或其他途径的化学能。

这也说明能有些人偏胖，有些人偏瘦的原因。当我们摄取的能量超过了我们日常能量代谢的能量值，那么人体就会都以糖原、蛋白质或脂肪等有机物的形式储存在人体中，那么体重就会增加，反之，体重就会减少。可见，人体的能量代谢符合能量守恒定律。

2.5 生态系统能量流动中的能量守恒定律

在生态系统中，能量流动是沿着食物链与食物网进行的。太阳能是能量传递的起点，生产者大部分是绿色植物，他们通过光合作用，将光能固定下来，变成储存在有机物中的化学能，食植性动物食用了植物后，获取了植物的固定下来的能量，植食性动物会将获得能量用于为个体生长，还有大部分以热能消耗以及作为粪便排出，粪便以及动植物死后的残体所储存的能量，会传递给分解者，分解者经过呼吸作用将能量以热能等形式消耗。能量在各个营养级传递的过程中，由于热能形式的散失等因素，前一级传给下一级时能量逐级递减，但是总能量是一定的，都是来自生产者固定的太阳能，这样说明了能量始终守恒。

3 研究能量守恒定律在现实生活中应用的价值与意义

物理知识不仅仅是文字知识，而是可以应用到现实生活的科学概念，可以帮助人们了解事物规律，发现实用价值，解决生活中的实际问题。学而不思，思而不用，都是不能真正达到现今素质教育的实质要求。通过对能量守恒定律在现实生活中应用的研究，要善于体会物理知识的实用性，发现各科知识间是相通性，善于发现，勤于思考，活学知识，联系实际，掌握知识与技能，提高自身素质，真正成为服务于社会的实用型人才。

4 结语

通过研究能量守恒定律在现实生活中应用，认识到高中物理知识不仅是文字知识，而是科学概念，具有实用性，可以解决实际问题。要认识物理知识的价值，乐于学习物理知识，善于发现生活中的物理知识相关的现象，积极主动地探索，努力运用物理知識解决实际问题。学习有造诣的物理学家的科学精神，未来在自己擅长的物理知识领域，为实现科学、技术与社会三者的和谐发展，努力造福人类社会，优化人类生活而努力奋斗。

参考文献：

[1]潘学良.广义能量守恒定律及其应用[J].科技风，2016（8）：152.

[2]褚琴芳.守恒与效率-----解读“能量守恒定律”[J].物理教师，2009（7）：38-39.

[3]鲍淑洁.一种形象直观理解“能量守恒定律的方法”[J].物理教师，2014（1）.