能量守恒定律的实际应用

毕至申

（山东省乳山市第一中学）

能量守恒定律的实际应用

毕至申

（山东省乳山市第一中学）

能量守恒定律是高中物理的重点和难点，也是学生的易错点。经过多年学习探究，将这类问题进行了浅显归纳，希望对于高中生今后的学习有一定的帮助，着重介绍能量守恒定律的相关运用。

能量守恒定律；误区；应用

能量守恒定律一直是高考的热点，认真剖析系统和物体之间的关系，掌握功和能之间的转化对于加深理解能量守恒定律有着重要意义，为学生今后的物理学习打下了坚实的基础。巧妙借助相关的辅助工具，在各种物理实验中探寻物理的奥秘，对今后提高自身的物理素养和全面素质有非凡的意义。

一、高中生学习能量守恒定律的误区

在最新版的物理教材中，能量主要包括机械能、分子能量以及电磁能量等。对于这些知识点，相信学生都不会陌生，但要让学生自己讲出这些能量的基本原理显然不是一件容易的事。学生不断跟随教师的引导，了解相关的能量体系，自主研究能量值和能量变化。通过不断研究和学习发现，能量值的计算有确定公式，但是磁场的能量值计算没有相关的公式进行运算。通过不断深入研究发现，能量的变化跟磁场对应力的变化有一定关系，这时一切就都变得明朗了。于是不难总结道：能量的转化是以功作为计量单位，只要脑中形成这样一个概念，解决功和能的相关问题就变得容易多了，时刻谨记能量的变化和做功关系，进而能够熟练运用能量定律的相关原理。

例如，在学习电能变化与分子能变化这一章节内容的时候，不难发现教材中没有明确的计算公式，学生对于这两种能量的认知比较抽象化，不利于学生的理解和掌握。针对这一现象笔者建议，可以利用对比的方式来认知分子力做功和分子能量变化之间存在的关系。例如，重力势能减少或者增加，就是对应物体重力做了多少正功与负功。同理，分子势能的变化也跟分子力做功有不可分割的联系，功和能的转化遵循能量守恒定律，体现出了功和能之间的紧密联系。

其实，还可以从机械能守恒角度入手。例如，假设一个能量系统忽略重力做功，还存在其他力在做功，那么机械能又是怎样变化呢？笔者通过所学知识的推理得出能量不守恒的理论。忽略重力做功，其他力做功跟机械能之间存在正比关系，其他力做正功机械能增加，做负功机械能减少。这样的研究课题建立在功和能的关系上进行，有助于高中生更好地理解能量守恒定律。

二、承认能量损失，拒绝“错误理解能量守恒定律”

能量守恒是高中物理常见的规律之一，体现了功和能之间的变化规律。笔者发现，越是简单的理论，部分学生却总是忽视能量守恒的存在。部分学生在实际应用过程中不能准确分析出能量的损失。例如，在研究物体碰撞过程中损失的机械能实验中，由于学生的错误运用，导致学生忽视了在碰撞过程中摩擦损失内能这一先决条件的存在。例如，在学习电磁场这一章节内容的时候，学生不仅要分析震荡过程中的能量转化，也不能忽视电磁辐射损失的部分能量。有的学生忽视了电磁辐射的能量，致使错误理解了能量守恒定律。因此，笔者建议在今后的学习中应当重视将物理知识点与每一章节进行贯穿学习，认真分析其内在联系，能自主全面分析和掌握能量守恒问题。

从历年的高考可以看出，能量守恒考题部分主要涉及的就是能量守恒问题，针对这类高考习题，笔者建议应当培养自身的整体意识，把习题中出现的多个物体看做一个整体，巧妙运用能量守恒定律，将复杂的做功问题简单化。换句话就是：组成系统的各个物体之间遵循能量守恒定律，物体之间只存在动能和势能之间的转化，如果没有其机械能和其他能量的转化时，这个系统的机械能守恒。

综上所述，高中物理教材中的能量守恒定律是有证可查的，笔者建议应当将这类问题进行分类汇总，建立模型概念，在今后的题海战术中不断探寻相应的解题方法与解题技巧。例如，高中常见的滑槽类问题，学生只要认真分析物体的运动过程，找到物体运动到最高点和最低点的速度之间的关系，就能轻松解决这类问题。另外，动量守恒也可以进行建模。例如，常见的碰撞模型，学生要想证明动量是否守恒，笔者建议学生可以把这个复杂的碰撞模式，划分成几个子过程，这样有助于学生思维变得更加活跃，动量守恒问题也就变得简单化了。

总之，能量守恒定律是高中物理的重点，也是难点。虽然有大量的计算公式，但是学生并不能从根本上认知公式，导致在日常练习中错误引用公式，笔者建议学生应当认真挖掘教材中的“宝藏”，深入探究能量守恒定律，结合身边的生活实际，透过现象去看本质，锻炼自身的思维能力和观察能力，灵活运用能量守恒定律，借助相关辅助工具进行实验探究，真正理解能量守恒定律，对于今后学习物理有着重要的作用。

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［3］杨世玲,杨通锦.解读高中物理教材能量观［J］.凯里学院学报，2010（3）.

［4］陶昌宏.以培养学生思维能力为核心：“物理教学的基本特征”之三［J］.物理教学，2010（3）.

·编辑孙玲娟