能量守恒定律在現實生活中的應用

張昀臻

摘 要：能量守恒定律是自然科學普遍規律之一，它的發現與形成，經過了科學家們多角度地不懈探索。通過研究能量守恒定律在現實生活中的應用，透過事物的表象，看到內在的科學本質，體會物理知識的實用性，發現各科知識間是相通性，真正具備運用物理知識解決實際問題的能力。

關鍵詞：能量守恒定律；現實生活；應用；價值與意義

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）02-0214-01

1 能量守恒定律內容

能量守恒定律為熱力學第一定律，指在一個封閉系統中，能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到其它物體，而能量的總量保持不變。

2 能量守恒定律在生活中的應用

2.1 發電機與電動機工作中的能量守恒定律

發電機與電動機，從能量轉換上說是兩個相反的概念。發電機是將機械能或其它形式的能轉化成電能，最常用的是利用熱能、水能等推動發電機轉子來發電，經輸電、配電網絡送往各種用電場合，而電動機又名馬達，是將電能或其他形式的能量轉化為機械能，用來驅動其他裝置的電氣設備。

2.2 新能源利用中的能量守恒定律

我們常利用的能源有木柴、煤炭、石油等，我們將這些能源通過燃燒將熱能轉化為電能、化學能、機械能等等，但是隨著傳統能源的大量開發和利用，生態環境面臨著嚴重挑戰，遭到了破壞與污染，逐漸影響著人類的生活。

由此可見，開發新能源勢在必行，如今我國已經開始探索開發新能源，如利用太陽能的太陽能路燈，利用水能的三峽水電站，利用風能新疆達坂風力發電廠，利用核能的深圳大亞灣核電站的建立，還有可利用的地熱能海洋能、潮汐能等。新能源的開發正是人們認識到能量守恒，將一種清潔能量轉化正另一種能量，實現能量轉化，達到利用新能源的目的。

2.3 哲學觀點中的能量守恒定律

哲學中的一些觀點與能量守恒規律相通的。宋應星是我國明代的思想家和科學家，他有著辯證的思想，認為自然現象的萬千變化皆為生與滅的轉化，事物的運動存在規律性，其規律取決于事物本身的性質及所具備的條件，不同性質與條件使其運動形式不同，可見宋應星的哲學觀點里反映著轉化與能力守恒的觀點。

通過外因內因的辯證哲學觀點，我們可以理解“一分耕耘一分收獲”這句話的含義，我們想獲得“收獲”，需要內外因的共同作用。因此，在外因允許的情況下，人想要得到什么就要作出內在的付出。這個付出就是一種能量，我們實現心中渴望相匹配的能量，當積蓄的能量足夠時，這種付出的能量就會轉化為現實。所以，有些人急功近利，想不勞而獲，就說明了他還不懂實現自身理想和價值是一種能量守恒。

2.4 人體能量代謝中的能量守恒定律

我們人體每天都進行著新陳代謝，新陳代謝包括物質代謝與能量代謝。其中能量代謝是指在人通過細胞中的細胞器線粒體進行有氧呼吸，將有機物轉化為二氧化碳和水，以及釋放能量，這里釋放出的能量為熱能和ATP，熱能用于保持體溫等，ATP是人類的直接能源，供人體生命活動需要。所以人體能量代謝中的總能量就是人們攝取食物后儲存在人體中有機物的化學能，通過呼吸作用將有機物中化學能轉化為熱能或其他途徑的化學能。

這也說明能有些人偏胖，有些人偏瘦的原因。當我們攝取的能量超過了我們日常能量代謝的能量值，那么人體就會都以糖原、蛋白質或脂肪等有機物的形式儲存在人體中，那么體重就會增加，反之，體重就會減少。可見，人體的能量代謝符合能量守恒定律。

2.5 生態系統能量流動中的能量守恒定律

在生態系統中，能量流動是沿著食物鏈與食物網進行的。太陽能是能量傳遞的起點，生產者大部分是綠色植物，他們通過光合作用，將光能固定下來，變成儲存在有機物中的化學能，食植性動物食用了植物后，獲取了植物的固定下來的能量，植食性動物會將獲得能量用于為個體生長，還有大部分以熱能消耗以及作為糞便排出，糞便以及動植物死后的殘體所儲存的能量，會傳遞給分解者，分解者經過呼吸作用將能量以熱能等形式消耗。能量在各個營養級傳遞的過程中，由于熱能形式的散失等因素，前一級傳給下一級時能量逐級遞減，但是總能量是一定的，都是來自生產者固定的太陽能，這樣說明了能量始終守恒。

3 研究能量守恒定律在現實生活中應用的價值與意義

物理知識不僅僅是文字知識，而是可以應用到現實生活的科學概念，可以幫助人們了解事物規律，發現實用價值，解決生活中的實際問題。學而不思，思而不用，都是不能真正達到現今素質教育的實質要求。通過對能量守恒定律在現實生活中應用的研究，要善于體會物理知識的實用性，發現各科知識間是相通性，善于發現，勤于思考，活學知識，聯系實際，掌握知識與技能，提高自身素質，真正成為服務于社會的實用型人才。

4 結語

通過研究能量守恒定律在現實生活中應用，認識到高中物理知識不僅是文字知識，而是科學概念，具有實用性，可以解決實際問題。要認識物理知識的價值，樂于學習物理知識，善于發現生活中的物理知識相關的現象，積極主動地探索，努力運用物理知識解決實際問題。學習有造詣的物理學家的科學精神，未來在自己擅長的物理知識領域，為實現科學、技術與社會三者的和諧發展，努力造福人類社會，優化人類生活而努力奮斗。

參考文獻：

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