定义 在孤立系统中，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能转化或转移，总量保持不变。
从哪来 本节为高二物理第1讲起点，图谱未记录前置知识点，故直接基于物理学基本公理及前序力学、热学基础概念构建。
为什么 能量守恒是自然界最普遍的基本定律之一，源于时间平移对称性（诺特定理）。在宏观低速领域，它是无数实验事实的总结：无论机械运动、热传递还是电磁作用，系统总能量在变化前后严格相等。若允许能量无中生有或凭空消失，将导致永动机成为可能，这与所有观测事实矛盾。因此，它不是推导出的结论，而是描述自然界的根本约束条件。
生活类比法
适合
形象思维强、抽象概念理解困难的学生。
把能量比作“银行里的钱”。你有一张银行卡（系统），里面余额是固定的（总能量）。你可以把现金存成定期（动能变势能），也可以刷卡消费（机械能变内能），甚至转账给别人（能量转移）。但无论怎么操作，卡里的总余额（加上别人转给你的）不会凭空多出一分钱，也不会无故少掉。重点强调“形式可变，总量不变”。
数学推导法
适合
逻辑严密、擅长公式推导的学生。
从功和能的关系入手。先复习 $W_{合} = \Delta E_k$（动能定理）和 $W_{重} = -\Delta E_p$（重力势能）。若只有重力做功，则 $W_{合} = W_{重}$，代入得 $\Delta E_k = -\Delta E_p$，即 $E_k + E_p = C$（常数）。再引入摩擦力做功 $W_f$，发现 $W_f$ 转化为内能 $Q$，此时 $E_k + E_p + Q = C$。通过逐步增加能量形式，证明无论引入多少种能量，总和始终守恒。
实验探究法
适合
动手能力强、喜欢实证的学生。
设计“单摆实验”和“摩擦生热实验”。
1. 单摆：测量不同位置的 $v$ 和 $h$，计算 $E_k$ 和 $E_p$，发现两者之和近似不变（忽略空气阻力）。
2. 摩擦：用砂纸摩擦木块，测量温度升高，计算内能增加量，发现等于机械能减少量。
让学生自己发现：看似“消失”的机械能，其实变成了内能。总账是平的。