理解质能方程应注意的几个误区
高中物理如何理解质能方程
高中物理如何理解质能方程要理解质能方程，首先要搞清质量亏损的含义，质量亏损的定义是：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差叫做核的质量亏损。
对于质能方程的理解，还需要了解质量和能量之间到底存在何种关系，可能有人把质能方程理解为质量与能量转化的关系式，即质量每减少（或增加）△m，就转化为能量E，即增加（或减少）△mc2的能量。
爱因斯坦的质能方程并不表示质量和能量之间的转变关系。
对质量亏损，切忌不能误解为这部分质量转变成了能量。
质能方程的本质是：第一：质量或能量是物质的属性之一。
质量和能量都是物质的重要属性，质量可以通过物体的惯性和万有引力现象而显现出来，能量则通过物质系统状态变化时对外作功、传递热量等形式而显现出来。
质能关系式揭示了质量和能量是不可分割的，这个公式建立了这两个属性在量值上的关系，它表示具有一定质量的物体客体也必具有和这质量相当的能量。
自从质能关系发现以后，有些物理学家错误地解释了这个公式的本质。
他们把物质和质量混为一谈，把能量和物质分开，从而认为质量会转变为能量，也就表示物质会变成能量。
结果是物质消灭了，留下来的只是转化着的能量。
其实，这些论点是完全站不住脚的。
所以决不能把物质和它们的某一属性（质量和能量）等同起来；第二：质能方程揭示了质量和能量不可分割性。
方程建立了这两个属性在数值上的关系，这两个量分别遵守质量守恒和能量守恒。
事实上，在一切过程中，这两个量是分别守恒的，能量转化和守恒定律是一条普遍规律，质量守恒定律也是一条普遍规律，并没有发生什么能量向质量转变或质量向能量转变的情况。
核反应中的质量亏损，并不是这部分质量消失或质量转变成能量。
事实上物体的质量应包括静止质量和运动质量，质量亏损是静止的质量的减少，减少的静止质量转化为和辐射能量相联系的运动质量（另外，质量亏损也不是核子个数的减少，核反应中核子个数是不变的）；根据爱因斯坦的相对论，辐射出的能量以光子的形式释放，光子的静质量虽然为零，但它有动质量，而且这个动质量刚好等于质量的亏损，所以质量守衡和能量守衡仍成立。
质能方程的本质
质能方程的理解爱因斯坦著名的质能方程式E=mc^2，E表示能量，m代表质量，而c则表示光速。
相对论的一个重要结果是质量与能量的关系。
质量和能量是不可互换的，是建立在狭义相对论基础上，1915年他提出了广义相对论。
因为在经典力学中，质量和能量之间是相互独立、没有关系的，但在相对论力学中，能量和质量是可互换的。
爱因斯坦1905年6月发表的论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》，解释了光的本质，这也使他于1921年荣获了诺贝尔物理学奖。
这里先直接给出式子E=mc2，E是能量，单位是焦耳（J）； m是质量，单位是千克（Kg）； c 是光速，c=3×108我们可以通过这种方式来理解爱因斯坦质能方程式。
在相对论中，动能定理依然成立，但动能的形式将不同。
在力F的作用下，外力做功等于质点动能变化：这就是爱因斯坦著名的质能关系式，并把moc2称为物体的静能，是总能量的一部分，任何具有静止质量的质点都具有静能。
物体的静止能量是它的总内能，包括分子运动的动能、分子间相互作用的势能、使原子与原子结合在一起的化学能、原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能，以及原子核内质子、中子的结合能……物体静止能量的揭示是相对论最重要的推论之一，它指出，静止粒子内部仍然存在着运动。
一定质量的粒子具有一定的内部运动能量，反过来，带有一定内部运动能量的粒子就表现出有一定的惯性质量。
在基本粒子转化过程中，有可能把粒子内部蕴藏着的全部静止能量释放出来，变为可以利用的动能。
质量和能量都是物质的重要属性，质量可以通过物体的惯性和万有引力现象而显示出来，能量则通过物质系统状态变化时对外做功、传递热量等形式而显示出来。
质能关系式揭示了质量和能量是不可分割的，这个公式表明物质是物质所含有的能量的量度，它只表示具有一定质量的物质客体也必具有和这质量相当的巨大能量。
通常所说的物体的动能仅是m2 c和moc2的差额。
质能方程的三种表达形式表达形式1 E0=m0c2上式中的mo为物体的静止质量，m0c2为物体的静止能量。
质能方程的正确理解
质能方程2mc E =地正确理解自从质能关系2mc E =发现以后，不少物理学家错误地解释了这个公式地本质.他们把物质和质量混为一谈，认为质量和能量可以相互转换，一定质量地物质可以用能量表示，同样一定地能量也可用质量表示，使物质不灭定律和能量守恒定律联系起来，在核反应中，如果出现质量亏损m ∆，则必然有能量释放，释放地能量必定为：2mc E ∆=∆，结果是物质消灭了，剩下来地只是转化着地能量.其实，这些论点是完全站不住脚地.质量和能量都是物质地重要属性，质量可以通过物体地惯性和万有引力现象而显现出来，能量则通过物质系统状态变化时对外作功、传递热量等形式而显现出来.质量和能量是物质地两种属性，就好像一枚硬币地正面和反面，硬币地两个面都能反应这枚硬币地价值.质能关系式2mc E =揭示了质量和能量是不可分割地，这个公式建立了这两个属性在量值上地关系，它表示具有一定质量地物体客体也必具有和这质量相当地能量.因为第一，质量仅仅是物质地属性之一，决不能把物质和它们地属性等同起来；第二， 质量和能量在量值上地联系，决不等同于这两个量可以相互转变（两者单位都不同，怎能互相转化呢）.事实上，在一切过程中，这两个量是分别守恒地，能量转化和守恒定律是一条普遍规律，质量守恒定律也是一条普遍规律，并没有发生什么能量向质量转变或质量向能量转变地情况. 对于质能方程，可从以下几个方面指导学生加以理解：、质量和能量是物质地两个重要属性，质能方程2mc E =揭示了这两个物理量之间在量值上存在着简单地正比关系，即一定地质量总是和一定地能量相对应，或者理解为物体所蕴藏地能量与物体地质量成正比；资料个人收集整理，勿做商业用途、物质地质量增加了，与之相对应地能量就会增加，反之，物质地质量减少了，与之相对应地能量也随之减小；、当物体静止时，物体所蕴藏地能量200c m E = ，称为物体地静止能量或静质能；、对于一个以速率运动地物体，其总能量为动能和静质能之和：20mc E E E k =+= （为动质量）、原子核反应时，质量亏损是静止质量地减少，减少地静止质量转化为和辐射能量相联系地运动质量(γ光子地动质量)，减少地静质能以 γ 射线地形式辐射出来，并不是这部分质量消失或质量转化为能量.在核反应中，分别遵循能量转化与守恒和质量守恒这两大基本规律.资料个人收集整理，勿做商业用途例、年，爱因斯坦创立了“相对论”提出了著名地质能方程2mc E =．下面涉及到对质能方程理解地几种说法中，正确地是资料个人收集整理，勿做商业用途 、若物体地能量增大，则它地质量增大、若物体地能量增大，则它地质量减小、若核反应过程质量减小，则需吸收能量、若核反应过程质量增大，则会放出能量解析：本题考查对质能方程地理解，核反应过程中质量减少，能量减少，减少地能量以核能地形式释放出来，质量增加，能量增加，需吸收能量.很显然只有正确.资料个人收集整理，勿做商业用途例、对于爱因斯坦地质能方程，有以下几种说法，其中正确地是：、2mc E = 中地是质量为地物体以光速运动时具有地动能、2mc E =表明了物体具有地能量跟它地质量存在着简单地正比关系、2mc E ∆=∆表明核子在核反应过程中亏损地质量m ∆转化为能量E ∆释放出来 、在2mc E ∆=∆中，如果m ∆用为单位，光速以为单位，则E ∆地单位是解析：本题很容易错选，事实上不存在着质量和能量地相互转化问题，正确选项应是、。
质能方程的理解
质能方程的理解龙润爱因斯坦质能方程E=mc2揭示了物质的质量和能量之间的关系：能量与物体的质量成正比，质量和能量不可分割地联系在一起。
误区一：由质能方程E= mc2，可推得ΔE=Δmc2，这说明质量就是能量、质量可以转化为能量误区二：关系式ΔE=Δmc2中的质量亏损表明在核反应时质量不守恒误区三：在核反应时常有γ光子释放，根据E= mc2可知γ光子有一定的质量，这与γ光子的质量数为零相矛盾要搞清这些问题，就要理解爱因斯坦质能方程的含义。
质能方程E=mc2说明，当一个物体的运动质量为m时，它运动时蕴含的总能量为E。
总能量E包括物体的动能和静能。
在物体的运动速度不是很大时，动能E k =(1/2) m0v2，m0是静止质量。
静能E0即物体静止时具有的总内能，包括分子动能、分子间的势能，使原子与原子结合在一起的化学能，使原子核与电子结合在一起的电磁能，以及原子核内质子、中子的结合能，等等，E0=m0c2。
所以E= mc2= E0+E k。
E=mc2说明了一个物体所蕴含的总能量与质量之间的关系。
ΔE=Δmc2说明当一个系统的质量变化了Δm时，相应变化的能量为ΔE。
一个系统的能量减少时，其质量也相应减少；当另一个系统接受因而增加了能量时，质量也有相应增加。
ΔE=Δmc2说明了一个物体质量改变，总能量也随之改变。
两式含义表明，质能方程没有“质能转化”的含义，质能方程只反映质量和能量在量值上的关系，二者不能相互转化。
对一个封闭系统而言，质量是守恒的，能量也是守恒的。
在物质反应和转化过程中，物质的存在形式发生变化，能量的形式也发生变化，但质量并没有转化为能量。
质量和能量都表示物质的性质，质量描述惯性和引力性，能量描述系统的状态。
那么，质量亏损又是怎么回事呢？我们可以看到，质量亏损总是发生在系统向外辐射能量的情况下，系统能量减少，质量自然就减少了。
当系统的质量减少Δm时，系统的能量就减少了ΔE，减少的能量向外辐射出去了。
对质能方程的理解
对质能方程的理解质能方程E＝mc2是爱因斯坦在20世纪初对人类社会做出的伟大贡献之一。
质能方程揭示了物质的两个属性，即物质的质量和物质的能量间的本质关系，它是近代物理的理论基础。
对于质量和能量间关系的理解，在平常的教学和学生的学习中，时常会出现一些模糊的理解，甚至出现错误的理解。
下面作者谈谈对质能方程的理解。
一、质量和能量是物质的两个属性所谓的物质是指具有能量和动量的客观存有，质量和能量是物质的两个基本属性。
人们对物质质量的理解是渐近的，从认为质量是物体含物质的多少，到理解质量是衡量物体惯性的大小和物体间引力的大小，人们曾提出惯性质量和引力质量的概念。
在很长的时期内，人们认为物体的质量是物体本身的属性，跟物体的运动状态无关，认为只有由实物粒子组成的物体才具有质量，而另一种物质——场（如电场、磁场和引力场等）是没有质量的（因为它们没有惯性）。
爱因斯坦质能方程是建立在相对论的基础上，它一方面阐明了质量和能量存有一种对应关系；凡是具有质量的物体一定具有能量，当然，电场、磁场、引力场等具有能量的特殊物质也一定具有质量。
另一方面说明物体的质量不是一成不变的，而是相对的，当物体的能量发生转化或转移时，物体的质量相对应地发生转移。
质能方程中的质量是广义质量，而惯性质量和引力质量是狭义质量，在一定的条件下（低速、宏观）这些质量是能够统一起来的。
能量是衡量物体做功的本领的物理量，一切物体都具有能量。
能量的形式有很多，有宏观物体的机械能、内能、电势能等，也有微观粒子间的电磁能、核能等。
不同形式的能总是伴随着不同的运动形式，当系统内部存有不同的运动时，相对应会发生能量的相互转化可系统内物体间能量的相互转移。
自然界任何变化的过程中质量、能量和动量的总量是守恒的。
爱因斯坦质能方程（ΔE＝Δmc2）说明，在任何物理现象（实际上包括化学、生物现象）中，当能量发生转化或转移的过程中总会伴随着质量的“亏损”或质量的“增加”。
二、质量和能量能够相互转化吗？质量和能量是物质的两个不同的属性，是两个不同的物理量，肯定是不能相互转化的。
浅析爱因斯坦质能方程教学误区
浅析爱因斯坦质能方程教学误区作者：丁丹华来源：《中学教学参考·理科版》2018年第06期[摘要]针对高中学生受经典理论思维的束缚及对相对论知识模棱两可的认识，文章对爱因斯坦质能方程的教学展开研究，以常见的几个教学误区为切入点，引导学生深刻理解质能方程的本质含义以及相对论的相关知识点。
[关键词]爱因斯坦；质能方程；教学误区[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）17-0050-012017年，安徽考生参加全国统一高考，高考大纲将人教版物理选修3-5定为必考模块，选修3-3和选修3-4定为选考模块，考生需要从2个选考模块中任选一个作答。
多数教师建议学生选择选修3-3，理由是学生在平时模拟测验中选修3-4得分率相对较低。
这给我们一线教师的教学带来了较大的麻烦，选修3-4模块授课与否？选择授课，若不把知识点讲透等于没有授课；选择不授课，在必考模块选修3-5教学中会遇到较大的困难，因为需要利用选修3-4较多知识点。
例如，质能方程教学内容属于选修3-5，但源于选修3-4相对论知识。
再者，爱因斯坦提出相对论时，在当时没有科学家能听明白，只有一位数学家能看懂他的推导过程。
因为他的思维完全异于常人，其思想、观点高于经典理论，故没有人能明白。
在当时更没有实验验证，导致诺贝尔奖都不敢颁发给爱因斯坦，因为害怕他的结论是错误的，会让全世界笑话。
而对毫无相对论基础的高中学生而言，理解爱因斯坦质能方程肯定会存在较多误区，包括部分一线教师。
现提出几个误区，与广大物理教师共同探析。
误区一：质能方程[E=mc2]违背了质量守恒定律从爱因斯坦质能方程[E=mc2]知道，一质量对应一个能量，该式反映质量和能量在量值上的关系，这里的质量是广义的质量，包含静质量和各种能量中对应的动质量，相对论质量[m=m01-vc2]，其中[m0]是物体静止时的质量，称为静质量；[v]是物体运动的速度，c是光速，[m]是物体的总质量，它等于静质量加上动质量。
质能方程浅析
1−
v2 c2
现 在 讨 论 p4 的 物 理 意 义， 首 先 我 们 看 v<<c 情形下 p4 的展开形式：
i 1 p 4 = (m0 c 2 + m0 v 2 + ) c 2
i m0 c 2 c v2 1− 2 c
展开过程如下： 令 w=m0c2
1 v2 1− 2 c
1 1− v c2
2
m0
1−v2 c2来自，因W 包含物体的动能， 当 v=0 时动能为零， m c 因此相对论中物体的动能是 T= v -m0c2 而
∆w = (∆m)c 2 ，质能关系式在原子核和高能粒
， 所以 f ′′(0) = 3
4
x′ =
x − vt 1−
v2 c2
所 以 f (x) = 1 + 1 x + 3 x 2 + ， 因 此 有： 2 4 1 2 2 3 v4 w=m0c2 v 2 = m0c (1+ 1 ⋅ v + ⋅ + )
m0c2 1− v2 c2
子物理中被大量的实验很好的证实，它是原 子能利用的主要依据。 质能关系式反映了作为惯性量度的质量 和作为运动量度的能量之间的关系。在物质 反应或转化过程中，物质存在的形式发生了 变化，运动形式也发生了变化，但不能说物 质转化为能量，物质在转化过程中并没有消 0 灭。如 π → 2γ 过程中，做为物质的 π 0 介子 转化为物质光子，光子也可以在适当的条件 下转化为电子或其他物质。在转化过程中能 量守恒。在相对论中，能量守恒和动量守恒 是自然界中最基本的定律，这两条定律在研 究转化过程中十分重要，引入 m =
，设 x =
1 v2 ，f (x)= 1 − x c2
质能方程_浅谈doc
222c v -1m 质能方程的推导（来自物理小群）不懂的问川哥。
我们再来讨论一下质能方程，这是相对论的一个重要推论, 阐明了质量与能量的关系。
质量和能量是不可互换的，是建立在狭义相对论基础上，1915年他提出了广义相对论。
爱因斯坦1905年6月发表的论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》，解释了光的本质，这也使他于1921年荣获了诺贝尔物理学奖。
这里先直接给出式子E=mc 2E=mc 2， E 是能量 单位是焦耳（J ） m 是质量 单位是千克（Kg ） c 是光速！c=3×108我们可以通过这种方式来理解爱因斯坦质能方程式。
在相对论中，动能定理依然成立，但动能的形式将不同。
在力F 的作用下，外力做功等于质点动能变化： A =⎰a b F •dr=E k2-E k1=⎰a b dt dp •dr=⎰a b dp dt dr •=⎰a b v •dp=⎰a b m dp p •⑴由 m= , p=mv得 m 221c v -=m 0两边平方，再把动量带入，得m 2 c 2-p2=m o 2c 2 对上式两边微分，得p •dp=mc 2dm将此关系式带入式⑴中，得E k2-E k1=⎰abc 2dm 若取初态u=0，对应的动能E k1=0，质点的质量为m o ，终态速度v ，对应的动能为E k ，质量m=m （v ），则有 E k = c 2⎰abdm= m （v ）c 2-m o c 2=E- m o c 2这就是爱因斯坦著名的质能关系式，并把m o c 2称为物体的静能，是总能量的一部分，任何具有静止质量的质点都具有静能。
物体的静止能量是它的总内能，包括分子运动的动能、分子间相互作用的势能、22m v -11使原子与原子结合在一起的化学能、原子内使原子核和电子结合在一起的电磁能，以及原子核内质子、中子的结合能……物体静止能量的揭示是相对论最重要的推论之一，它指出，静止粒子内部仍然存在着运动。
高中物理-质能方程-爱因斯坦质能方程
质能方程-爱因斯坦质能方程E=mc²质能方程简述爱因斯坦质能方程的表达式为：E=mc²公式中，E表示能量，m代表质量，而c则表示光速（光速为常量，其数值大小c=299792.458km/s）。
质能方程由阿尔伯特·爱因斯坦提出。
该方程主要用来解释核变反应中的质量亏损和计算高能物理中粒子的能量。
质能方程表述了质量和能量之间的关系，所以不违背质量守恒定律与能量守恒定律。
质能方程公式说明，物质可以转变为辐射能（能量），辐射能也可以转变为物质。
这一现象并不意味着物质会被消灭，而是物质的静质量转变成另外一种运动形式。
爱因斯坦1905年发表的论文——《物体的惯性是否决定其内能》中首次提到了质能方程E=mc²。
质能方程公式质能方程公式：E=mc²公式中，E表示能量，m代表质量，而c则表示光速。
针对我们高中生，我更建议大家这样记忆质能方程公式：△E=△mc²这是因为我们高中物理题中，总是研究质量亏损及其对应的能量释放。
什么是质量亏损呢？什么是质量亏损？这里举一个例子，便于同学们理解什么是质量亏损，以及质量亏损所释放的能量。
比如说有0.1kg的铀，发生了核变后，铀元素变为了其他元素，而其他所有元素的总质量，只有0.09kg，其他的质量呢？消失了。
消失的质量为△m=0.01kg，同学们根据爱因斯坦质能方程公式△E=△mc²可以估算下大概释放多少的能量，这个数字是不是超乎你的想象？当然啦，上面举的例子，并不是原子弹爆破的真实数据，笔者这里仅仅是希望同学们搞懂质量亏损是什么意思。
原子弹之父是爱因斯坦吗？虽然有一种说法，说爱因斯坦是原子弹之父，其实是个误解。
原子弹之父，其实是奥本海默。
核裂变在质能方程出来之前，已经被学者们发现了，但是确没有合理的解释。
也正是因为爱因斯坦的质能方程，某种程度上推动了原子弹的研究进程。
只有质能方程可以解释，为什么原子弹有这么大的威力。
浅谈对质能方程的理解
浅谈对质能方程的理解太和三中 王俊摘 要：爱因斯坦质能方程2E mc=向我们揭示的是物体质量和能量之间的关系。
作为物质属性的质量和能量是不能相互转化，而只是相应的变化。
关键词：质量 能量 质能方程 引 言：在谈论核聚变、核裂变的能量来源与质量亏损现象时，都会谈到爱因斯坦的质能方程，但是很多人试图从物质世界的传统认识去理解它，造成对质能方程的误解。
在解释有关问题时，常会陷入似是而非的困境。
误解一：质量可以转化成能量，质量和能量守恒定律不再成立。
依据：当一个中子和一个质子结合成氘核时，放出2.2MeV 的能量，这个能量以γ 光子的形式辐射出去。
精确计算表明，氘核的质量要比中子和质子质量之和小一些，这种现象叫质量亏损[1]。
误解二：质能方程2E mc ∆=∆在表明质量能转化成能量的同时，也表明了物质和能量之间是可以转化的。
本文从物质，以及质能方程中质量、能量的物理意义出发。
通过对实例进行分析，揭示部分人对质能方程产生误解的原因，说明质能方程所反应的是物质两属性之间相应的数量关系。
1：物质物质是指不依赖于我们的意识而独立存在，又能被意识所反应的客观实在。
分子、原子、由分子原子组成的客观实体，以及质子、中子、电子、光子、场、超固态、固态、等离子态······都是物质的具体形态。
2：质量质量的概念有一个形成和发展的过程。
由于牛顿受当时物质观（物质是由不可分割的刚性原子组成的）的影响，他在《自然哲学之数学原理》中给物体的质量是这样定义的，他指出：物体是由物质组成的，物体中含有物质的多少叫做质量。
即质量是“物质之量”，它是物体本身的一种属性，它不随物体的形状、状态和位置的改变而改变。
由于，这个概念与生活中使用的质量概念相符，容易接受，同时又是学生时代首先接触的质量概念，所以牛顿的质量定义在头脑中根深蒂固。
又由于很多人对相对论力学中质量概念内涵知道的较少，致使很多人认为，牛顿的质量概念内涵与质能方程中质量概念的内涵是相同的，产生了物体质量减小就意味着物体包含的物质减少的认识。
质能方程E=mc2有时代的局限性！
质能方程E=mc2有时代的局限性！
爱因斯坦创建质能方程E=mc2有时代的局限性！当时并不知道“任何物质都是由金属态氢离子聚合形成的；磁场里光速流动的物质转化为金属态氢离子，金属态氢离子聚合形成新元素的同时伴生电磁波——能量”。
（金属态氢离子）
显然，物质与能量是不同的概念。
物质是能量的载体，能量是金属态氢离子的“磁力矩”相互切割产生的电磁波。
（金属态氢离子的“磁力矩”切割磁力线产生电磁波。
）
热核反应是磁场里光速流动的物质转化的金属态氢离子的“磁力矩”相互切割产生的电磁波发生了链式反应——连续的爆炸。
（链式反应是金属态氢离子聚合形成的新元素在冲击波层流里裂解为金属态氢离子产生了第二次爆炸。
）
可见，爱因斯坦也不是完全正确的神！
（爱因斯坦）。
对“结合能、比结合能、质能方程、质量亏损”的正确认识
对“结合能、比结合能、质能方程、质量亏损”的正确认识顾红洁;王益华
【期刊名称】《文理导航》
【年(卷),期】2015(000)026
【摘要】原子核物理中的四个基本概念：“结合能、比结合能、质能方程、质量亏损”，大纲安排的课时少，教学效果不理想。
如何在有限时间内高效率完成教学任务呢？我在教学中做了一些尝试，愿与同仁共勉。
【总页数】1页(P41-41)
【作者】顾红洁;王益华
【作者单位】[1]苏州市振华中学校;[2]苏州市第三中学校
【正文语种】中文
【中图分类】G633.7
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高中物理如何正确理解“质能方程”人教版
如何正确理解“质能方程”陈云彩江苏省高邮市车逻中学（江苏 高邮225606）1、问题的提出在谈到结合能和质量亏损时，有的人误认为，当核子组成原子核时，有质量亏损，放出结合能的过程中是质量变成能量，这是对质能方程的一种误解。
2、对质能方程的正确的理解辨证的唯物主义告诉我们，一切物体都在运动，运动是物质存在的惟一形式。
一种形式的能量对应一种形式的运动，物理学用能量来量度物质的运动，质量来量度物质的惯性，它们从不同的角度来描述物质。
爱因斯坦质能关系恰好揭示了质量和能量彼此间的联系。
互成简单的正比。
一定质量的物质，蕴含一定数量的能量。
即使一个相对观察者静止的粒子，内部仍然存在着运动，因而具有一定的内部运动的能量，即静止能量。
质能方程中，质量是相对意义上的质量，不是传统意义上恒定不变的牛顿质量。
当一组静止粒子构成复杂物质时，由于各粒子之间存在相互作用，以及有相对运动，整体的静止能量不等于各粒子的静止能量之和，两者之差称为物体的结合能，即与此相对应，物体的静止的质量亦不等于组成它们的各粒子的静止质量之和，两者之差称为质量亏损，所以质量亏损与结合能之间的关系为2mc E ∆=∆质能关系的增量形式揭示了物质的运动形式可以相互转化，物质在反应或转化过程中，静止能与可利用能发生转化，同时，静质量与动质量也发生了相互转化，但这并不是能量与质量间的转化。
因为物质没有被消灭，因而描述它们的质量、能量仍各自守恒。
但学生常常从牛顿力学的质量来理解，认为核反应中亏损的质量转化成了能量。
把质能关系误解为质量变为能量的关系，动摇了物质不灭思想。
学习质能方程要使学生对质量和能量的认识获得一次质的飞跃，初步树立相对论质能观。
例如，一个负电子和一个正电子相遇发生湮灭而转化为一对光子，即e 01- +e 01 γ+γ此过程，电子的静质量全部转化为 光子的动质量，但总质量仍保持不变，同样电子的静止能转化为光子的可利用能，总能量守恒。
相反的过程也能发生，能量超过1.02Mev 的光子穿过铅板时会产生电子—正电子偶，即γ e 01-+e 01，光子和电子的相互转化。
玄理论之质能方程
玄理论之质能方程公式E=mc2可以把质量和能量互相换算。
就和我们刚刚讨论过的时间和距离的换算类似。
但什么是能量呢？这个问题不太好回答，因为我们有太多能量的形式。
运动是能量，电是能量，热是能量，光也是能量。
它们之间可以任意互相转换。
比如，一只灯泡可以把电能转换为热和光，发电机把运动转换为电。
能量存在的形式可以改变，但总能量必须守恒，这是物理学中的一条基本原理。
为了让这个原理有意义，我们必须会对可以互相转换的不同形式的能量进行度量。
我们先从运动的能量，即动能开始。
换算公式是这里K 是动能，m是质量，而v是速度。
再次假设你是个奥运短跑选手。
经过巨大的努力，你能让自己跑到v=10 m/s。
但这比光速慢多了。
自然，你的动能会远小于E=mc2中的E。
这意味着什么呢？E=mc2说的是“静能量”，知道这个概念会有用。
静能量就是当物质不运动时所具有的能量。
跑的时候，你会把一小部分静能量转换为动能。
很小的一部分，实际上只有大约1/1015。
又是1/1015，和刚才算出跑步状态下时间膨胀的数字一样，这并非巧合。
狭义相对论中有一个精确的关系可以把时间膨胀因子和动能联系起来。
这意味着，假设有什么物体可以运动得足够快并使其能量加倍的话，它所经历的时间就会比不运动的状态慢一半。
想到你有这么多静能量是让人丧气的，因为费尽气力你能够用到的也只是其中很小的比例，1/1015。
我们如何才能利用到物质中更多比例的静能量呢？核能是我们所知的最佳答案。
E=mc2可以帮助我们很好地理解核能。
这里简单地解释下。
原子核由质子和中子构成。
一个氢原子核由仅仅一个质子构成。
一个氦原子核由两个质子和两个中子构成，它们被紧密地束缚在一起。
这里我说紧密束缚的意思是我们需要极大能量才能将氦核分开。
有些原子核比较容易分开。
比如铀-235，它是由92个质子和143个中子构成的。
把铀-235分开成几部分是相当容易的。
比如，假使我们用中子撞击铀-235的话，它能分裂为一个氪原子核、一个钡原子核、三个中子以及一些能量。
正确理解“质能方程”
正确理解“质能方程”作者：赵永诚来源：《甘肃教育》2009年第13期〔关键词〕质能方程；理解；守恒〔中图分类号〕 G633.7〔文献标识码〕Ｃ〔文章编号〕 1004—0463（2009）07（Ａ）—0043—０1在校本研究活动中，有些教师认为，爱因斯坦提出的质能方程是原子物理学中的一个重点，也是高考中的一个热点。
但由于教材对质能方程的介绍并不多，当其用经典理论来理解质能方程时，出现了这样的结果：在核反应中有质量亏损，物质消灭；有核能释放，能量增加；在此过程中质量变成能量，质量、能量均不守恒等。
其实，这些论点是完全站不住脚的。
要理解质能方程，首先要搞清质量亏损的含义，教材对质量亏损的定义是：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差叫做核的质量亏损。
对于质能方程的理解，还需要了解质量和能量之间到底存在何种关系，相当一部分同学把质能方程理解为质量与能量转化的关系式，即质量每减少（或增加）△m，就转化为能量E，即增加（或减少）△mc2的能量。
事实上，爱因斯坦的质能方程并不表示质量和能量之间的转变关系。
对质量亏损，切忌不能误解为这部分质量转变成了能量。
质能方程的本质是：第一，质量或能量是物质的属性之一。
质量可以通过物体的惯性和万有引力现象显现出来，能量则通过物质系统状态变化时对外做功、传递热量等形式显现出来。
质能关系式揭示了质量和能量是不可分割的，这个公式建立了这两个属性在量值上的关系，它表示具有一定质量的物体也必具有和这质量相当的能量。
自从质能关系发现以后，有些物理学家错误地解释了这个公式的本质。
他们把物质和质量混为一谈，把能量和物质分开，从而认为质量会转变为能量，也就表示物质会变成能量。
结果是物质消灭了，留下来的是转化的能量。
其实，这些论点是完全站不住脚的。
所以决不能把物质和它们的某一属性（质量和能量）等同起来。
第二，质能方程揭示了质量和能量的不可分割性。
质能方程建立了这两个属性在数值上的关系，在一切过程中，这两个量是分别守恒的，能量转化和守恒定律是一条普遍规律，质量守恒定律也是一条普遍规律，并没有发生什么能量向质量转变或质量向能量转变的情况。
备战2024年高考物理考试易错点15 近代物理(4大陷阱)(解析版)
易错点15近代物理目录01易错陷阱（4大陷阱）02举一反三【易错点提醒一】错误理解光电效应规律【易错点提醒二】对玻尔理论的不够透彻【易错点提醒三】不理解半衰期，求半衰期出现错误【易错点提醒四】混淆结合能与比结合能03易错题通关易错陷阱1：不理解光电效应规律【分析】光电效应规律的“四点”理解①放不放光电子，看入射光的频率。
②放多少光电子，看光的强度。
③光电子的最大初动能大小，看入射光的频率。
④要放光电子，瞬时放。
.易错陷阱2：氢原子跃迁问题不能分清一群与一个、跃迁与电离【分析】原子就能从低能态跃迁到高能态。
原子发射或吸收光子时,满足玻尔理论的跃迁假设,即.末初E E hv 一群氢原子从量子数n 的激发态跃迁到基态时,辐射光子形成光谱线条数为2nC .原子的跃迁公式终初E E hv 只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况,对于光子和原子作用而使原子电离和实物粒子与原子作用而使原子激发的情况,则不受此条件的限制.这是因为,原子一旦电离,原子结构即被破坏,因而不再遵守有关原子结构的理论.易错陷阱3：不理解半衰期，求半衰期出现错误【分析】半衰期由放射性元素的核内部本身的因素决定的。
跟原子所处的物理（如压强、温度等）或化学（如单质或化合物）状态无关．（半衰期是一个统计规律，只对大量原子核适用，对于少数个别的原子核，其衰变毫无规律，何时衰变，不可预知．衰变速度越快的元素，半衰期越短;不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别十分悬殊．若半衰期一般用T 表示，t 表示衰变时间，0N 表示放射性元素的初始原子核个数，N 为经历了n 个半衰期后所剩余放射性元素的原子核个数，N 表示已衰变的放射性元素原子核个数；0m 表示放射性元素的初始质量，m 为经历了n 个半衰斯所剩余放射性元素的质量，m 表示已衰变的放射性元素的质量。
则有如下4个公式：0011()()22n t T N N N ；00011(1)(1)22n t TN N N N N 0011(()22n t T m m m ；00011(1(1)22n t T m m m m m易错陷阱4：不理解质能方程，不会计算核能。
质能方程中存在的误区
ｍｃ２＝ｍ’ｃ２＋取，其中Ｅ肋为反应前系统的初动能（即质子的
动能）；ｍｃ２为反应前系统具有的静止能量；Ｅ。为反应后系 统的动能（即两个“粒子的动能之和）；ｍ’ｃ２为反应后系统具
２０１３．０５
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
万方数据
质能方程中存在的误区
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 田淑娟 河北任丘市华油一中 中学生数理化（教与学） ZHONGXUESHENG SHULIHUA（JIAO YU XUE JIAOYAN BAN） 2013(5)
即１ｕ的质量所对应的能量约为９３１．５ ＭｅＶ．在计算中 也经常应用． 例３
篓２ｕ（原子量为２３２．０３７２）衰变为署Ｔｈ（原子量
为２２８．０２８７）时，释放出仅粒子（原子量为４．００２６）写出核 反应方程，并且计算衰变过程中释放的能量．
解：；２３２Ｕ一嚣８Ｔｈ＋：Ｈｅ
ＡＥ＝△，凇２ ＝（２３２．０３７２—２２８．０２８７—４．００２６）眦２
射形式放出能量ＡＥ，那么它的质量就要减少ＡＥ／ｃ２……这 个结果有着特殊的理论重要性，因为在这个结果中，物体的
口河北任丘市华油一中
惯性质量和能量以同一种东西的姿态出现……把任何惯性 质量理解为能量的一种储藏，看来要自然得多．”这样，原来 在经典力学中彼此独立的质量守恒和能量守恒定律结合起 来，成了统一的“质能守恒定律”，它充分反映了物质和运动
。中学生数理化・教与学
有的静止能量．所以Ｅ。＝１９．５ＭｅＶ，释放的核能为１８．９ＭｅＶ． 答案：Ｃ、Ｄ 误区２：核反应过程中，质量不再守恒，且少掉的质量转 化为能量了． 在经典力学中，质量和能量之间是相互独立，没有关系 的，但在相对论力学中，能量和质量只不过是物体力学性质
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理解质能方程应注意的几个误区
质能方程是原子物理中的一个重点，也是一个高考热点。
由于教材对质能方程的介绍并不多，许多同学试图从物质世界的传统认识角度来理解质能方程，结果造成对其理解上的一些错误。
本文简单归纳并解释一些学生容易产生的误区，供大家参考。
误区一：由质能方程，可推得，这说明质量就是能量、质量可以转化为能量
爱因斯坦于1905年在题为《物体的惯性同它所含有的能量有关吗》的论文中提出了质能方程，它阐明了质量为m的物体蕴藏着的能量，即一定的质量总是与一定的能量对应着；则表明了物体的质量变化了时，相应地其具有的能量也要变化。
但这不能因此理解为“质量就是能量、质量可以转化为能量”。
因为质量是物质的属性，是物体惯性的量度和物体间万有引力产生的原因；尽管能量也是物质的属性，但一种能量对应着物体的一种运动状态，并且是这种运动的量度。
当发生轻核聚变或重核裂变时，核的总质量会减少（即质量亏损），同时释放一部分核能。
这些释放的核能来自核子间的结合能，是物质运动形式转化的体现，而不是由亏损部分的质量转化过来。
所以说质量和能量是两个完全不同的概念，它们表征的对象不同，相互之间也不可能转化；而质能方程则体现了两者的联系，深刻地揭示了物质与运动的关系。
误区二：关系式中的质量亏损表明在核反应时质量不守恒
按照牛顿经典力学的观点，物体的质量是不变的，但根据爱因斯坦狭义相对论所建立的质量观认为，物体以速度v运动时的质量m和它静止时的质量有如下
关系，可知物质的质量和物体的运动有着密切的联系，若微观粒
子的运动速度很大时，其质量m明显会大于静止质量，这个现象在核反应中必须加以考虑。
所以在发生核反应时，就其静止质量而言是不守恒的；但反应时所释放的核能会使新核及释放的粒子获得很大的动能（即速度明显增大），这样
因速度增大而增加的质量与亏损的静止质量相等。
关系式中的△m既可以理解为静止质量的亏损，也可以理解为释放核能（）所对应的运动质量
的增加。
例如在核反应中，以辐射的形式释放能量，光子
是具有运动质量的（静质量为零），它的运动质量正好与核的质量亏损相当，即对核来说存在质量亏损，但总的质量仍然守恒。
因此质量亏损不能简单地理解为质量减少了，相反正是由于静止质量的亏损，才会在核反应中依然遵循质量守恒定律；质量亏损本质是静止质量的一部分转化为运动质量，是质量守恒定律在核反应中的客观体现。
误区三：在核反应时常有光子释放，根据可知光子有一定的质量，这与光子的质量数为零相矛盾
在核反应时辐射出来的光子常具有一定的能量，所以根据质能方程可知光子由于运动而有一定的运动质量，当然也具有了一定的动量。
例如在有的航天器中采用“太阳帆”作为动力系统，其原理就是充分利用运动光子的动量产生的光压：当光照到“太阳帆”表面，被“太阳帆”表面反射（或吸收）时就会对帆产生压力。
而一般我们所说的质量数是指粒子静止时的相对质量，所谓光子的质量数为零即指光子静止时的相对质量为零（即常说的静止质量）。
从上面的分析可以看出，这两者是由于我们认识角度不同而得到了两种不同的结果，它们并不矛盾。