高中物理能量转化题的解题分析

周一鸣

【摘 要】高中物理主要涉及到力学、热学、电学等多个知识层面，学生在学习过程中难度大，存在较大的困扰。而作为能够直接观察到的物理量，能量往往是作为物理系统的能力，在物理解题中应用广泛，其涉及到功能关系、能量守恒两个核心部分，这两者是相辅相成的，本文就高中物理能量转化题的解题情况谈谈自己的看法。

【关键词】高中物理；能量转化题；解题分析

能量转化与守恒定律是高中物理的基本原理，其中涉及到力学、电磁学、光学包括原子物理学等多个板块。经过大量的习题练习及知识拓展，发现物理学科中很大一部分现象都能够采用能量概念对其进行合理的解释，部分问题还能够通过能量转化得出结论，因此，我们在物理学习中必须掌握能量转化题的解题技巧。

一、理解能量轉化基本点

（一）功与能量基本点

功能关系主要集中反映的是功的基本性质特点，一方面功可以作为力的空间效应，另一方面力则能够实现多次位移累计，为能量转换提供了可能。与物体有所不同，力有正负之分，即当力表现为直线运动时，其物体的力与位移形成一个锐角，那么其对物体所做的功较为正；若形成的是钝角，那么可以说力所做的功为负功[1]。当然也存在成垂直的现象，表示其对物体不做工。当力对物体做正功时，其对物体运动起促进作用，当力对物体做负功时，其对物体则表现为阻碍作用。通常，力对物体做功的过程也是能量转化的过程，其做工的量即为能量转化量。

（二）机械能与能量基本点

机械能与能量的基本点主要包括外力做工与物体动能转变、重力做工与重力势能转变等。当外力对某一单个物体做正功时，此时物体动能变大，若针对阻力做工，那么将会降低物体动能。与此同时重力与弹力做工会导致势能产生相应的变化。能量转化与守恒定律认为力做正功会降低物体势能，当对这些力产生克服，那么将会增加系统势能。然而弹力之外的力以及重力做功时，会改变物体机械性能，而其他外力做功则会降低物体机械能。例：一物体重2kg，其从距离地面40m位置掉落，假设该物体落地速度为20m/s，那么其降落时能够产生的内能是多少？在解答这一问题时，首先应该明确物体在降落过程中会伴随机械能的减少，这种机械能是以内能的形式存在，按照能量守恒定律，可以计算出其内能：

二、顺应能量转化与守恒思路

首先，需要明确外力做功与机械能转换的相关性，对能量的源头做出相应的阐述，其在振动过程中会发生能量转换，需要明确其能量转化的具体情况，巩固、扩展物理能量观。基于电场特质，能量观在解题中比力的观点更有利于问题答案的解出。尽管电荷势能会受到电力做功影响，但这种影响与力学中重力做工、重力势能转换等差别不大，可忽略不计，这也是能量转化的一大特征[2]。如：在图1中，该斜面倾角为？兹，有一滑块质量为m，其于挡板P上S0位置沿斜面往上滑，初速度为V0，此时斜面与滑块之间所产生的动力摩擦因数u

因此，可以判定该物体在运动结束后将会停留在P点位置，其功能关系为

三、增强对能量观转化能力

为提升自身的解题能力以及促进能量守恒思想内化，可以进行功能关系及能量转化守恒相关习题的练习。在日常学习中，老师也提倡加强能量转化题练习，能够积极应对多种不同的问题情景[3]。如：有一均匀链条长度为L，将其放置于光滑水平桌面，其中1/4垂在桌边位置，如图2.松手后链条向桌边下滑，求该链条滑至离开桌边时位置的速度。

在解答该题时，首先需考虑到无摩擦力做工，再根据机械守恒定律，得到

通常，当电场力做工时，电场能与动力守恒。

四、结束语

作为物理学中描写系统及过程的量，能量能够通过一定的定律由零能量状态转化为系统能量总和，且这种能量并不是确定的，其会随着系统描写的变化而变换，在物理学习中，需要加强对守恒定律的学习，为物理学习打下基础。

参考文献：

[1]陈轲.浅析高中物理知识在生活中的转化——如何实现上床下桌的自动升降[J].科学家，2016， 12（18）：9-10.