试析如何使用能量守恒定律分析高中物理问题

2019-09-10 02:39林湘睿
高考·下 2019年1期
关键词:思考

林湘睿

摘 要:在高中学习过程中,物理是相对较难的科目之一,它涵盖了牛顿定律、力学以及能量守恒定律等较多章节的学习内容。其中,能量守恒定律是高考物理的重点之一,它几乎覆盖在物理知识的整个体系中,我们经常用能量守恒定律来进行高中物理问题的分析,熟练掌握能量守恒定律重要且必要。本文简单的介绍了能量守恒定律的内容,并通过一些例题的列举,对如何使用能量守恒定律来解答高中物理问题进行了分析与探讨。

关键词:能量守恒定律;物理问题;思考

在我们赖以生存的自然界中,普遍存在能量的转化与守恒。能量守恒定律并不单独出现,它存在于力学、光学、电学等各个学说的领域当中。能量守恒定律是我們在学习高中物理时,必须掌握的知识点。学好能量守恒定律,有利于我们更好的解决在学习中所遇见的物理问题,使我们的物理素养得到不断的提高。

1.能量守恒定律的内容

能量守恒定律的表述是多种多样的,它可以有很多表述形式。通常来说,能量守恒定律指在系统中所具备的总能量是保持不变。由于在高中物理的学习中,一般只对物体的动能与势能作出探讨,所以我们常说系统的总能量就是指动能与势能之和。但其实不然,严格意义来讲,它是指系统的固有的能量、动能以及势能三者相加的总和。在进行高中物理的学习过程时,首先要对这些基本的知识点理解并掌握,只有先弄清基础知识点,才能由浅入深,展开对更深层次物理问题的探讨。

在对力学章节学习中,通常会遇见各种能量守恒定律的问题。当一个物体受到重力或弹力时,就会出现内部能量的转化,即重力势能或弹性势能转化为动能,但最终机械能的总量不会发生改变,这就是力学中机械能的守恒与转化。通过对能量守恒定律的学习,可以帮助我们快速解决在力学方面所遇见的物理问题。

在对电学章节学习中,也会出现对能量守恒定律的使用。当带电物体受到电场力的冲击时,就会使电能与其他形式的能进行相互转化。除此之外,电磁感应以及欧姆定律等也都属于能量守恒知识点的一部分。通过不断的学习,发现电学与能量守恒定律之间的联系,这将更有利于解决高中物理学习中遇到的电学问题。在取得高分的同时,也能够提高我们对物理学科的兴趣,增强我们学习的主动性与积极性。

在对光学章节学习中,主要需要掌握它的光学效应,光学效应也是能量守恒定律的一种表现形式。虽然光学的理论知识相对而言较为抽象,但通过能量守恒定律,能够让我们更好的理解与掌握光学的知识。运用能量守恒定律对光学问题进行分析,可以在一定程度上减少在光学学习中所遇见的困难,更有利于学习光学章节的知识点。

2.能量守恒定律在分析高中物理问题的应用

在进行物体问题的解答的过程中,需要掌握一定的物理知识以及解题方法,以下是一些高中物理问题中关于能量守恒定律的例题。

(1)溜溜球是一种特别的玩具,它的出现赢得了广大学生的欢迎。其形状像一个“滚摆”,有两个对称的轮子,通过一个固定轴将两轮链接在一起。在这个轴上有一个圆筒,这个圆筒可以自由转动。儿童在玩耍的过程中,将手掌中的线放出,用力投掷溜溜球,此时溜溜球就会运动到最低点,之后通过向上拉扯那根线使溜溜球重新回到手中。分析溜溜球的运动过程。

通过阅读题干,可以知道,这是一道关于能量守恒定律的应用题。当溜溜球在做向下运动时,它发生了能量转化,即重力势能转化为动能。当溜溜球转速加快,它的动能也会不断的增加。在溜溜球达到最低点时,其重力势能为最小值,动能达到最大值;在溜溜球达到最高点时,其重力势能达到最大值,动能为最小值。但是在实际操作过程中,受空气阻力影响,溜溜球运动时会消耗部分机械能。

(2)在一个升降机的底板上放一重物,重物的质量为200kg。此时,重物随着升降机的运动而运动。当其竖直向上移动6m的时候,它的速度达到了5m/s。求升降机对物体所做的功以及物体的重力势能增加量。

这是一道关于能量守恒定律的计算题,根据动能定理可以列出相关的方程式,通过计算,便可以求出升降机对物体所做的功。在本题中,物体的重力势能不断的增加。根据公式F=mgh就可以求出物体的重力势能增加的具体值。

(3)有一个盛满水的水袋,小孩从水袋的侧面进行不断的挤压,从而导致水袋变形。叙述此时水的势能的变化情况。

这是一道关于能量守恒定律的较为简单的题目,题干简短,对能量守恒定律的基本知识点进行了考查。由于小孩的推压使水袋发生了变形,这就说明人对水袋做了功。根据能量守恒定律的相关知识可知,水的势能在不断增加。

3.结束语

通过对能量守恒定律在高中物理问题的分析与探究,足以认识到学好能量守恒定律的重要性。可以毫不夸张的说,能量守恒定律贯穿于物理课本的各个角落,几乎每一道题都会或多或少的涉及能量守恒定律,这就要求我们必须高度重视这一知识点的学习。只有通过不断的学习,发现自己的短板之处,找到自身的不足。通过对错题的总结,巩固已学的知识点,不断夯实自己的基础知识。牢牢掌握每一道题,并学会举一反三,灵活运用能量守恒定律解决物理问题。同时,我们在做题的过程中,也要认真的阅读题干,将其进行分类。总结出哪些题是关于力学的、哪些题是关于电学的、哪些题是关于光学的。构建清晰的物理知识结构体系将更有利于我们对高中物理知识的全面的理解与掌握,从而使我们在物理学习方面不断的取得进步。增强自身信心,避免出现“厌学”、“弃学”的现象,最终促使我们在高考中取得优异的成绩。

参考文献

[1]赵砚田.功能关系与能量守恒类问题解题策略[J].新高考:物理化学生物,2011.(10).

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

[3]罗媛媛.弹簧中的能量守恒分析[J].高中数理化,2010.(12).

[4]郑会林.用能量守恒分析高中物理问题[J].新课程(中学),2014(4):194-195.

[5]贾学明.如何用能量守恒分析高中物理问题[J].高中数理化,2017(4):29-29.

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