例談物理能量守恒定律

周峰

摘要：能量守恒定律包括能量守恒與動量守恒.能量守恒是指在重力工作條件下，勢能與動能相互轉換過程中機械能不變，如果學生掌握好這個定律，對學習物理以及發現物理規律有著很大的幫助.守恒的方式多元化，對于高中學生來說，接受和理解以及利用能量守恒解決難題對教師教學方法有著很大的關聯.針對于此類問題，本文結合近年來高考中的能量守恒問題，從不同角度來分析每一種題型的規律.

關鍵詞：能量守恒；高中物理；教學方法

一、能量守恒的教學

在教材中能量的內容主要包含力學機械能以及分子能量、電磁場能量等.對于這些內容，學生都不會陌生，但是真正讓他們講出原因來卻很困難.這就需要教師引導學生了解能量體系，研究其能量的能量值與能量變化，比如，對能量值的計算有基本公式；磁場能量卻沒有公式可循，這就需要教師進行詳細的講解，讓學生歸納能量變化時對應力的情況，通過這樣的對比歸納，學生就能理解：能量的轉化度就是功.只有讓學生腦中形成一個概念，解決問題才會方便.同時，也可以通過做實驗來發現變力并作出解答.教師也應該著重強調，能量變化與功是相輔相成的，只有牢牢的記住能量與功的關系，才能熟練的應用其原理.

在學習電能變化與分子能變化時，教材中沒有寫出計算公式，學生對這兩種能量的理解較淺，很難掌握理解.針對這一現象，可以利用對比的方式理清分子力做功與分子是能變化之間的關系等.比如，重力做功與重力勢能變化之間的關系就是重力是能減小多少就是重力做多少正功，重力勢能增加多少就是重力做了多少負功.即 .同樣，分子勢能的變化也是分子力做功的變化，由于二者之間的兩只相等，所以也體現出功與能之間的關系.也可以可指導學生在思考時從機械能守恒條件入手.如，一個能量系統去掉重力還有其他力在做功，那機械能是怎么樣變化的？這樣學生就可以通過推理來算出能量不守恒的定論，其他力做多少正功都是與機械能成正比的.也就是說正功增加機械能增加，付功增加機械能減少.這樣的題目也體現了功和能之間的關系.這是物理學中比較常見的解題方法，學生只要懂得利用這樣的方法就能夠較好的理解能量守恒定律.

二、不容忽視的能量守恒定律

能量守恒是較為常見的規律之一，是針對各種守恒與能量轉化的.正是因為這條意義過于簡單，所以學生往往忽視了能量守恒的存在.其具體變現為，有時候學生錯誤應用，有時候學生忘記應用.學生在應用中不能夠分析出對能量損失.比如，在物體的碰撞過程中損失的機械能.磁場震蕩中輻射的損失等.對于錯誤應用，我發現這與教師在教學中的引導有著莫大的關系，導致學生經常無電阻無摩擦損耗作為能量守恒的解決條件.比如，在電磁場的教學中，重點是分析震蕩中的能量轉化，卻不能忽視電磁輻射的能量損失.有些教師就是忽視的輻射損失，導致學生錯誤應用能量守恒.所以，在實際教學中，教師應高重視教材的知識點以及教材的連貫性以及內在聯系，讓學生能夠全面的分析和了解物理現象中出現的能量守恒問題.

在高考中，能量守恒考題主要分多體和單體問題，單體的機械能守恒在高考中基本不會出現，都是以多體能量守恒為主，主要開叉在多個物體組成的能量系統中出現的能量守恒問題.這類的習題我們要從整體意識入手，將多個物體化零為整組成一個能量系統，這樣機械能量守恒定律才適合這個系統，也就是：組成系統的各個物體之間只有動能和勢能之間的轉化，沒有機械能與其他形式的能量之間的轉化時，則系統的機械能守恒.

從上面可以看出，高中能量守恒定律是有章可循的，只要將問題按照模型進行分類，向學生灌輸模型概念，并且找出每種模型的規律就會找到對應的解題方法和技巧.比如，解決滑槽模型類的問題，就是認清物體運動的過程，找到運動過程中的最低點以及最高點時速度相同的條件，這樣就可以輕松解決問題.同樣動量守恒也可以建模，如典型的碰撞模型滑塊 模型，這種模型之間索然沒有本質上的區別，但是也要想學生講明，動量守恒的過程與條件.在這個過程中，首先要開發學生的思考，讓學生腦中出現一個完整清晰的物理情景.隨后闡述總物理過程并分成若干個子過程，這樣學生的思維就會變得活躍，能量守恒問題也就迎刃而解.

綜上所述，高中物理最重要的內容之一就是能量定律，但是有的能量有計算公式，有的能量沒有，這就導致多數學生不懂得靈活的運用這個定律，教師只有通過精煉精講的方式帶領學生自主探究，逐步的發展學生思維能力與觀察能力，在沒有先進的試驗器材時可以采用常規試驗器材，只有學生經歷了試驗過程才能夠更好的理解能量守恒定律.因此，有效提高學生的探究能力就能提高學生學習物理的興趣，這也是將物理教學的有效性提高了.

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