高中物理機(jī)械能守恒學(xué)習(xí)技巧

（大連市第十二中學(xué) 遼寧大連 116011 ）

機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)一直是高中物理課題中需要掌握和學(xué)習(xí)應(yīng)用的一個重點(diǎn)和難點(diǎn)，對于學(xué)生來說機(jī)械能守恒定律的抽象性很難使學(xué)生正確認(rèn)識到其中的技巧，因此開展高中物理機(jī)械能守恒定律學(xué)習(xí)的技巧的研究，可以很好的幫助我們更好地完成高中物理課堂的知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，提高學(xué)習(xí)效率，能夠更加科學(xué)的對于機(jī)械能守恒定律進(jìn)行學(xué)習(xí)解析。而對于教師來說，學(xué)生能夠掌握學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)技巧，就能夠在教學(xué)中更加高效的進(jìn)行傳授知識，并且在之后的學(xué)習(xí)中引入同樣的方法，能夠使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物理。

一、開展高中物理機(jī)械能守恒定律學(xué)習(xí)技巧研究的重要性

在高中的物理課堂上機(jī)械能守恒定律是最為重要的一條定律之一，很好的掌握機(jī)械能守恒定律有助于良好的提高高中物理課堂知識的必要性，無疑是非常重要的技能。通過對于課程的學(xué)習(xí)可以了解到，高中物理的機(jī)械能守恒定律是一個綜合性的定律，具有一定的難度，結(jié)合了高中物理學(xué)中的力學(xué)知識和能量學(xué)知識，雖然很多情況都是生活中常見的現(xiàn)象，但是在題目中也不乏有抽象性的特點(diǎn)，對此我們學(xué)生很難掌握。因此學(xué)好高中物理機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)技巧具有重要的意義，機(jī)械能守恒定律不但是能量守恒定律在力學(xué)方面的體現(xiàn)，對于力學(xué)來說，是在能量守恒中的具體應(yīng)用。

由于很多同學(xué)在高中階段對于物理學(xué)習(xí)特別是機(jī)械能守恒定律過程中，對能量守恒定律和力學(xué)的理解不夠透徹并且掌握起來比較慢且比較不牢固，只是為了考試而一味的進(jìn)行死記硬背，沒有找到有效的對于機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)技巧，這樣使很大一部分人對于物理學(xué)失去學(xué)習(xí)的興趣和動力，而且這些同學(xué)只是對于公式有一定的記憶，但是不能靈活的運(yùn)用機(jī)械能守恒定律，在解題過程中還是沒有辦法將定律真正的運(yùn)用起來，導(dǎo)致這部分同學(xué)的物理成績上不去，從而使其對于物理學(xué)科的興趣更加低了。

因此對于開展高中物理學(xué)機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)技巧的探究具有重要的意義，可以確保我們在學(xué)習(xí)高中物理這一學(xué)科時，能夠更加明確的認(rèn)識、理解、掌握及應(yīng)用的關(guān)鍵所在，能夠在解題過程中將定律更好的應(yīng)用，做題能夠更加靈活，避免出現(xiàn)“題目的題型一改變，學(xué)生就不會做題”的尷尬局面，因此要對于高中物理學(xué)科的機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)技巧的應(yīng)用，能夠使每一位同學(xué)在學(xué)習(xí)中有更多的探究和思考如何加強(qiáng)學(xué)習(xí)方法的研究。

二、開展高中物理機(jī)械能守恒學(xué)習(xí)技巧應(yīng)用方法探究

對于高中的物理機(jī)械能守恒定律中學(xué)生最先要明白的主要內(nèi)容是在整個運(yùn)動或靜止的系統(tǒng)中其總勢能和總動能之和是固定不變的，因此在開展高中物理機(jī)械能守恒定律學(xué)習(xí)時，要從以下幾個方面入手探究和應(yīng)用機(jī)械能守恒定律。

1．從系統(tǒng)做功的角度來探究高中機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，因此我們在做題的過程中應(yīng)首先要考慮整個研究的系統(tǒng)中有沒有外力做功，或者外力對于整個系統(tǒng)的做功總和是不是為零。如果不存在外力做功的現(xiàn)象，或者外力做功的總和是為零，那么我們研究的系統(tǒng)整體是處于機(jī)械能守恒的狀態(tài)的，否則就機(jī)械能不守恒，則要在系統(tǒng)中加上外力做的功。

2．從能量守恒的角探究高中機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，對于機(jī)械能守恒的情況，要對整個系統(tǒng)有明確的認(rèn)識，是否在系統(tǒng)中存在其他能量的轉(zhuǎn)換，如果不存在其他能量的轉(zhuǎn)換，那么系統(tǒng)中的動能和勢能的變化情況是如何，是否只是相互之間的轉(zhuǎn)化?；蛘呦到y(tǒng)沒有和外界有其他的能量交換，那么我們認(rèn)為這個系統(tǒng)就是處于守恒的狀態(tài)。例如在做題時很多同學(xué)在判斷守恒狀態(tài)時經(jīng)常會犯錯，將摩擦力所產(chǎn)生的熱能忽略掉，本身其機(jī)械能是不守恒的，但是同學(xué)卻認(rèn)為是機(jī)械能守恒的。

3．明確機(jī)械能守恒的關(guān)鍵表達(dá)式，從而開展高中機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)應(yīng)用。[1]在學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律的過程中，應(yīng) 對于機(jī)械能守恒的各種表達(dá)式能夠記牢和掌握，對于基本的應(yīng)用也要有所了解，才能更好的在機(jī)械能守恒定律的運(yùn)算中學(xué)習(xí)和應(yīng)用。對于高中的機(jī)械能守恒定律各類表達(dá)式中，可以分為以下幾個部分：

（1）系統(tǒng)中的機(jī)械能守恒代表著整個系統(tǒng)中的機(jī)械能總和是不變的，最初的機(jī)械能總和必然等于最終的機(jī)械能總和，換句話說對于初始的系統(tǒng)中的所有動能和勢能之和與系統(tǒng)中最終的所有動能和勢能之和相等。

（2）系統(tǒng)的機(jī)械能守恒表示在系統(tǒng)內(nèi)部所有的勢能改變量與系統(tǒng)中的動能改變量都相等，就是整個系統(tǒng)中勢能的減少量與動能的增加量等同，相同的勢能的增加量就等同于動能的減少量。[2]

（3）系統(tǒng)的機(jī)械能守恒定律還標(biāo)志著除去地球之外的其他物體減少的勢能和增加的動能等同，增加的勢能與減少的動能一樣，這句話就意味著在地球上所有的物體總體所具有的機(jī)械能是守恒的，不變的。

在對于機(jī)械能守恒的學(xué)習(xí)過程中，其表達(dá)式的開展之前，要明確一些應(yīng)用上的概述，首先是要明確重力勢能的參考面，也就是零重力勢能面，因?yàn)橹亓菽苊娴倪x取對于第一定理的應(yīng)用有重要作用，而在應(yīng)用第二和第三定理時重力勢能的參考面對于結(jié)果的影響可以說是忽略不計(jì)的，作為重力勢能的零勢面進(jìn)行探究。通過對于高中機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)和研究能夠幫助我們在課堂上更好的學(xué)習(xí)到物理學(xué)科知識，能夠更加明確學(xué)習(xí)解題思路，完成高中物理學(xué)科知識的學(xué)習(xí)，發(fā)揮我們的思維進(jìn)行問題思考，并且有效的鍛煉我們的邏輯思維能力。

4．明確物理研究對象的合理性，在開展高中機(jī)械能學(xué)習(xí)的過程中，首先對于研究對象要進(jìn)行其合理性的探究，這樣才能很好的開展高中機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。如果題目的難度提高，研究對象從一個變?yōu)槎鄠€或者從一個過程變成多個運(yùn)動過程，就需要從我們熟悉或者方便的、合理的研究對象入手，開展對研究對象進(jìn)行探究，從而更好的進(jìn)行問題研究。

5．技巧性的選擇零勢能面。在機(jī)械能守恒的過程中，零勢能面的選擇對于解題過程有重要的影響，選擇良好的零勢能面能夠有助于對機(jī)械能守恒的研究。在機(jī)械能守恒狀態(tài)的研究時，我們可以選擇最低點(diǎn)來進(jìn)行問題研究，從而可以更加有技巧的進(jìn)行學(xué)習(xí)高中物理機(jī)械能守恒定律。

三、例題分析

對于高中機(jī)械能守恒定律的開展過程中，在系統(tǒng)沒有和外界有機(jī)械能的交互時，整個系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，動能和勢能總和不變。圖1中，用輕彈簧相互連接的兩個物塊A和B放在光滑的水平面上，物塊A緊靠在豎直的墻面，一顆子彈沿著水平方向射入物塊B并停留在其中，問由子彈、彈簧和A、B物塊組成的整個系統(tǒng)的機(jī)械能守恒屬于下面四個過程中那一個。A、子彈射入木塊的過程 B、B物塊載著子彈一起向左運(yùn)動的過程 C、彈簧推載著子彈的B物塊向右運(yùn)動，直到彈簧恢復(fù)原長的過程 D、B物塊因慣性繼續(xù)向右運(yùn)動，直到彈簧伸長到最大的過程。在題目中我們可以看到子彈射入B物塊的過程中，子彈的動能有一部分轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能，則系統(tǒng)的機(jī)械能逐漸減少，所以機(jī)械能不守恒，固A是錯誤的。物塊B帶子彈運(yùn)動的過程中將彈簧壓縮到最大，只有彈簧做功，因此機(jī)械能守恒，固B正確。當(dāng)物塊B載著子彈向右運(yùn)動，直到彈簧變得原長，然后到達(dá)最大長度的彈簧，過程中只有彈簧做功，機(jī)械能守恒，固C、D都是正確的。在整個過程中，對于機(jī)械能的守恒分析，我們要把握各物體的運(yùn)動情況，有無和外界有能量交換等，這樣才能正確分析，并且在每個過程中將各有關(guān)的部件考慮進(jìn)去，無關(guān)的沒有做功的部件可以不考慮。

結(jié)語

機(jī)械能守恒定律是在高中階段比較重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對于其學(xué)習(xí)的技巧有很大的研究空間，對于學(xué)生來說在學(xué)習(xí)高中物理機(jī)械能守恒定律的過程中，首先要明白為何要學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒的分析技巧，明白其重要性。在分析過程中可以從以下幾個角度出發(fā)，首先從整個系統(tǒng)的做功的情況，其次是能量守恒的角度，然后再是在零勢能面的選擇上，優(yōu)選零勢能面及表達(dá)式，以及在合理性的分析上要做好探究，從而更加深入的學(xué)習(xí)高中物理機(jī)械能守恒定律，靈活的運(yùn)用機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)技巧，并且能夠更好的融會貫通能夠有助于物理學(xué)其他內(nèi)容的學(xué)習(xí)，甚至能夠有助于其他學(xué)科的學(xué)習(xí)研究，能夠收獲較為理想的高中物理課堂學(xué)習(xí)。

[1]黃茂津. 分層教學(xué)法在高中物理機(jī)械能守恒定律教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 中學(xué)理科園地,2017,13(01):16-17.

[2]謝淳凡. 淺析高中物理機(jī)械能守恒學(xué)習(xí)技巧[J]. 文理導(dǎo)航(中旬),2017,(01):54-55.