能量守恒在高中物理教学中的应用

刘娣

【摘 要】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。在高中物理教学之中，可以将能量守恒引入到教学应用之中，更好地运用能量守恒定律实现对现实问题的解决。

【关键词】能量守恒；高中；物理；教学；应用

在自然界之中，能量守恒定律被人类发现之后，成为了解决现实问题的重要定律和依据，也极大地推动了社会文明的进步和发展。在高中物理教学之中，将能量守恒定律应用于教学实践，使学生更好地理解和把握能量守恒定律。

一、能量守恒定律在高中物理教学中应用的注意内容

1.选择适宜的研究对象

在高中物理教学内容中，能量守恒定律应用于现实问题的解决还相对简单，例如：将能量守恒定律应用于物体和地球现实问题、弹簧与物体之间的问题等，在运用能量守恒定律进行这些现实问题解决的过程中，要选择适宜的研究对象。

2.必须要以判定能量守恒的条件为前提

能量守恒定律适用于极其宽泛的范畴，它不仅可以应用于单个物体之中，而且还可以应用于整个系统之中，因而要注意能量守恒定律适用的成立条件。如果是以单个物体为对象，则只有在重力或弹力做功的前提下，才能适用能量守恒；而如果以整个系统为对象，则只有在内部动能与重力势能之间的转换的条件下，才能适用能量守恒。

3.注意以功能关系为切入点

高中物理的学习大多涉及能量，如：电场能、分子运动内能、电能等，对于可以运用公式进行计算的能量，则直接导入公式即可；而对于无法运用公式进行能量计算的，则可以寻找其功能关系加以转换，学生通过学习和总结，获悉不同能量变化状态下力的做功状态，增进对功能关系的理解和辨析，从而轻松自如地运用能量守恒定律解决现实问题。

二、能量守恒定律在高中物理教学中的应用例题分析

例1：在一个表面粗糙的斜面之上，一个物体由顶端呈匀速下滑的状态落至底端，则其能量变化状态可以表现为

（ ）

A.该物体的重力势能全部转化为动能；

B.该物体的重力势能和动能呈相反趋势，即重力势能减少而动能增加；

C.该物体的部分机械能转化为内能；

D.该物体的全部机械能转化为内能。

例题分析：例题中有已知条件为：匀速、下滑，可以由这两个已知条件获悉：物体的匀速状态下则动能是不会发生变化的；物体的下滑状态则表示势能在不断减小且没有发生转化。根据能量守恒定律，减少的势能必然要转化为其他形式的能，而由粗糙的表面可以得悉物体与之必然会产生摩擦生热的现象，也即减少的势能会转化为内化。因而可以得知：C为正确的答案。

例2：在一个水平光滑的平面之上，放置了一个静止的钢板，钢板的质量为2m、厚度为2d，一颗质量为m的子弹以垂直的角度射击钢板，并刚好击穿。如果将这块钢板分割为厚度为d、质量为m的相同兩块，并使之保持一定的距离，当子弹在同样的速度之下垂直射击第一块钢板，并射穿进入到第二块钢板时，嵌入钢板的深度为多少？假设钢板对于子弹的阻力保持不变，两块分割的钢板不会出现碰撞现象，且对重力忽略不计。

例3：如下说法之中，关于能量的说法正确的为（ ）

A.砂轮磨刀是将内能转化为动能；

B.当陨石进入到大气层之中成为流星时，其能量转换表现为：内能转化为机械能；

C.当烧壶中的水沸腾之时，壶盖会上下跳动，这是由于水的势能转化为了动能；

D.当给轮胎打气时，打气筒会出现发热现象，这是由于出现了机械能转化为内能的缘故。

例题解析：这是利用能量守恒定律进行现实问题的解决，具体分析如下：砂轮进行磨刀，是一种克服摩擦力做功的过程，期间是机械能转化为内能的过程，而不是内能转化为动能；陨石进入到大气层之中，需要克服摩擦力做功，机械能损耗，导致内能增加，产生发光发热的现象；烧壶煮水会沸腾，液体的水会变为汽态的水蒸气，水蒸气产生的内能转化为机械能；给轮胎打气的过程中，是对气体进行压缩做功，即由机械能转化为内能。因此，上述运用能量守恒定律，进行现实问题的解决之中，D答案为正确的选择。

三、结束语

综上所述，能量守恒是一种常见的、普遍性的定律，它通过对状态和过程的确定，保持能量的恒定。在高中物理教学中应用能量守恒定律，需要把握注意内容，使学生能够运用能量守恒定律进行轻松的物理解题。

【参考文献】

[1] 潘曦昊.高中物理学习中能量守恒定律的分析[J]. 同行. 2016（14）

[2]张子茜.如何用能量守恒分析高中物理问题[J]. 高考. 2016（18）