能量守恒在解决高中物理问题方面的应用与探讨

任孟琦

摘 要：能量守恒定律是高中物理的课程中一个重要知识点，当然能量守恒并不是独立的知识点，它在力学、热学、电磁学等多方面都有应用，进行不同形式的能量转化，是解决高中物理问题的重要方法，所以本文主要从能解决量守恒问题的注意事项和在力学、热学、电磁学的具体应用来分析能量守恒在解决高中物理问题方面的应用和探讨。

关键词：能量守恒；高中物理；问题；应用

在高中物理学习中，会有很多相似或者相关的已知概念，但是在能量守恒的具体应用中需要明确题目的前提，是否符合能量守恒，如果符合则可以使用。其实，能量守恒定律的应用是很广泛的，也就是说，对物理学中的不同类型的物理问题，从能量守恒入手，可以找到清晰的分析思路和方法。但是要想熟练地运用能量守恒定律就必须熟记能量守恒定律的表达公式及其守恒条件，要不就会用错[1]。

并且要注意以功能关系为切入点。在高中课程对于能量守恒的设置中，能量是伴随着多种形式变化的，所以在进行解题的时候一定要考虑清楚能量的变化关系，并且要考虑到能量的消耗等问题。根据不同的能量变化选择不同的公式定理，注意能量的守恒特性，不要忽略任何一个能量转化的可能。

一、能量守恒在解决高中物理问题方面的应用

能量守恒是这个世界上不可思议又可以理解的事情，因为我们会发现世界上很多东西都是相辅相成的，并且相生相克的东西也不少，自然界的生物幾乎都有天敌，所以能量会产生也会消失，万物都在能量守恒中。而对于我们学习高中物理的解决方法实际上也是解决生活中的实际问题。我们对于物质运动的基本量度依据主要是能量，当能量守恒定律被发现以来，通过对不同形式之间的能量转换及守恒，我们可以发现自然界中物质运动和变化的规律，进而提升社会文明程度推动社会的进步[2]。

（一）能量守恒在力学的应用。在力学的学习过程中我们都知道，如果物体仅仅受到重力和弹力的作用，那么物体的能量就会在势能和动能之间进行转换，并且机械能的总量不变，对于这种情况下我们称之为机械能守恒定律[3]。所以再具体解题应用中对于受力复杂的部分可以进行通过能量守恒进行简化处理。比如说在光滑的水平地面上，有两个弹簧相连的两个物体，A紧贴墙角并且A的质量是B的二倍，然后外力F作用在B物体，这时候弹簧做功用W表示。此时去掉外力，试问A离开墙壁的最大弹性势能？如果这道题用受力分析来解会非常困难，但是通过能量守恒，将两个物体作为整体，通过分析可以得到两物体速度统一时才会达到最大弹性势能。所以对于不同的题型需要不同的解决手段，在日常学习中也需要对于能量守恒定律的解题经验进行总结。

（二）能量守恒在热学的应用。对于热学运动来说，能量守恒定律也是可以应用的，这也是解决热学大题的突破口，但是热学一般作为选修教材知识点出现，但是每年的教学大纲也可能有所调整，所以对于热学的学习也需要足够重视。热学主要是气体压强和做功这两个重要的知识点，一般常见的题型都是封闭的空间中，会分成两格，并对一边的空格进行加热，导致空格内能的增加，随之影响另外的空格能量变化，而出现活塞运动，所以这里面的重点是要确定谁对谁做功，通过单个的能量分析，再进行整体能量分析。所以必须要熟悉整个运动的过程，了解能量的转化，因为能量不可能凭空产生，同时也不可能凭空消失，所以对于热学的能量守恒定律注意规律的总结，以及实际操作经验，提高解题的准确率，一定可以掌握能量守恒定律的解题办法。

（三）能量守恒在电磁学的应用。对于能量守恒来说，重要的就是确定能量转化关系，尤其是电能，电磁学不同于力学容易理解，因为本身具有抽象性，所以对于能量转换的理解上是有一定难度的，需要学习欧姆定律、电磁感应等为基础，通过能量守恒的巧妙运用，更加直观思考能量变化。因为其存在形式的特殊性，不能够用一般的解决办法，所以利用转化思想来解决问题就是解决问题的关键所在，在解题的时候一定要确定整个系统中有几种能量的转化，以及变化方向等，再由整体到个体进行分析，自然可以清晰的确定能量转化解决问题。并且电磁学是考试中的大题，虽然它不局限于能量守恒问题，但是多一种解决方法，也就多一种思维方式，有利于考试中思维发散。但是由于电磁学的题型相对复杂，还是需要在日常学习生活中，加强对于这种题型的训练，大量的练习一定会累积很多的解题经验，很容易找出解题规律。不过在解题时一定要善于思考，因为这类题型会有很多蒙蔽性的表述存在，所以即使在电磁学的环境下，也要合理的将某些系统看做是整体，明确的进行能量转换的分析，运用能量守恒解决物理问题。

能量守恒在高中物理的应用很广泛，因为能量的形式总是通过不同的方式转换为不同的能量表现形式，当然能量是可以传递的，不仅是在物理中，在生活中也是应用很广泛的，所以说掌握好能量守恒的特点以及规律以及在各种方面的转换过程等一定可以有效的解决高中物理的相关问题，提高对物理学科的学习能力。

参考文献：

[1]王钰博.探析能量守恒在解决高中物理问题方面的应用[J].科学大众（科学教育），2017（12）：34，134.

[2]闫志诚.力学中三个能量守恒定律的应用分析 ——高中物理[J].新一代，2018（2）：163.

[3]李瑶.高中物理学习一般问题与对应策略[J].中外交流，2018（30）：173.

[4]李小红，李桂.初高中物理教学衔接问题初探[J].中学教学参考，2018（14）：51-52.