高中物理機械能守恒學(xué)習(xí)技巧的思考

尤所為

摘 要：機械能守恒是高中物理的一個關(guān)鍵知識點之一，應(yīng)該引起學(xué)生的重視。本文首先從正確認(rèn)識機械能守恒問題、明確機械能守恒成立的條件、多種角度分析、日常學(xué)習(xí)重點這四方面提出了高中物理機械能守恒的具體學(xué)習(xí)技巧，然后通過例題，分析機械能守恒的具體應(yīng)用和計算技巧。希望對高中學(xué)生的物理學(xué)習(xí)帶來幫助，促進(jìn)其掌握學(xué)習(xí)技巧，提高物理學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞：高中物理;機械能守恒;學(xué)習(xí)技巧

引言：在這個高中學(xué)習(xí)階段，物理科目算是最有難度的一門學(xué)科，因為該科目的抽象性與邏輯性較強，所以很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中都會出現(xiàn)一定的問題，尤其是機械能守恒這部分的知識點，其作為高中物理的重難點，要引起學(xué)生們的重視。為了促進(jìn)學(xué)生對于機械能守恒問題的理解和分析，下面就談一下在學(xué)習(xí)這部分知識時應(yīng)該掌握的相關(guān)技巧。

一、高中物理機械能守恒學(xué)習(xí)技巧

（一）正確認(rèn)識機械能守恒問題

機械能守恒屬于力學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的知識，學(xué)好機械能守恒可以為力學(xué)的深入學(xué)習(xí)做好鋪墊，促進(jìn)相關(guān)知識的理解，對學(xué)生物理成績的提高起到促進(jìn)的作用。我們面對機械能守恒的問題，首先要對這部分的知識點進(jìn)行正確的認(rèn)識，確立科學(xué)的思想觀念，然后利用該定律處理問題。雖然機械能守恒的考試題目形式不同，但是定律的本質(zhì)是確定的，即系統(tǒng)內(nèi)的總動能與總勢能綜合保持不變，并且彼此也能夠平衡。除此之外，我們還要明白該定理除了會存在于宏觀的物體之內(nèi)，同樣也適用于微觀的系統(tǒng)之中。

（二）明確機械能守恒成立的條件

在學(xué)習(xí)機械能守恒時，一定要了解定律本身的意義，還要明確守恒成立的條件與要求。在具體學(xué)習(xí)時，我們應(yīng)該掌握這部分的核心內(nèi)容，就是對力學(xué)中是否存在內(nèi)部能量泄露和外界元素干擾的問題進(jìn)行分析，從而進(jìn)一步判定出在運動的過程中，機械能是否達(dá)到平衡穩(wěn)定，是否處于守恒狀態(tài)[1]。例如，一個系統(tǒng)中，僅僅只有彈力或者是重力在做功，如果要求不考慮空氣阻力和摩擦力等相關(guān)因素的話，在此刻，就可以判定在該系統(tǒng)中機械能守恒定律成立，那么我們也可以認(rèn)為這個系統(tǒng)處在守恒狀態(tài)之下。

（三）從多種角度進(jìn)行分析

1.系統(tǒng)做功和能量守恒方面

在遇到機械能守恒的具體問題時，我們不要固定思路，可以發(fā)散思維，從多種角度對該問題進(jìn)行學(xué)習(xí)與分析。首先可以從系統(tǒng)做功方向去進(jìn)行思考，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，可以先考慮外力的因素，判定外力是否進(jìn)行做功，或者探究外力做功綜合是否為0。假設(shè)做功為0，且并無外力做功，這樣就可以判定該系統(tǒng)處于機械能守恒的狀態(tài)。另外，學(xué)生還可以從能量守恒方面具體分析，從這方面入手的話，一定就先要了解系統(tǒng)之中的動能與勢能，明白他們之間的變化狀態(tài)。假設(shè)一個系統(tǒng)之中并不存在和外界能量的轉(zhuǎn)化，只有動能和勢能之間的相互作用，那么就可以認(rèn)為此系統(tǒng)符合機械能守恒的狀態(tài)。

2.表達(dá)式方面

在機械能守恒這一知識體系中，我們一定要將相關(guān)的表達(dá)式準(zhǔn)確的理解到位。第一，就是當(dāng)機械能起始和結(jié)束相同時，我們就可以理解為整個系統(tǒng)中的勢能與動能之和不變，就可以認(rèn)為是機械能守恒。第二，當(dāng)動能和勢能轉(zhuǎn)化量相當(dāng)時，這也意味著在整個系統(tǒng)中，動能所降低的量和勢能所增強的量是一致的，這也是機械能守恒的一種表現(xiàn)形式[2]。我們可以了解這些關(guān)鍵表達(dá)式，從而從動能、勢能的角度去學(xué)習(xí)機械能守恒的問題。

3.研究對象與零勢能面的選擇

在具體學(xué)習(xí)機械能守恒定律的時候，我們也應(yīng)該把握住研究對象的合理性問題。例如，在觀察系統(tǒng)的過程中，發(fā)現(xiàn)研究對象和運動過程不僅只有一個，那么此時我們就要切換角度，從另一層次上對問題進(jìn)行探究，從而尋找其他的研究對象進(jìn)行重新分析。另外，對于零勢能面的選擇也是非常重要的，巧妙的選擇零勢能面可以利于我們有效的學(xué)懂能力守恒定律。例如，在研討系統(tǒng)狀態(tài)的時候，可以先找到它的最低點，然后再進(jìn)行研究學(xué)習(xí)。

二、機械能守恒的具體應(yīng)用和計算技巧

1.例題分析一

這里以一個具體習(xí)題進(jìn)行分析，例如，有一個帶滑輪的固定斜面體，其斜角為30°，滑輪上的繩子有質(zhì)量為4m的A物體和、質(zhì)量為m的B物體。如果松手后，A向下滑動，若不考慮摩擦力，A滑動s后，繩斷開，問B上升的距離H。對于這樣的問題，就可以把兩個物體和地球看成一個系統(tǒng)，然后對A和B各自進(jìn)行機械能守恒列式。具體可以這樣解答：先列出系統(tǒng)守恒公式，，再列出B的機械能守恒公式：，通過聯(lián)立得出H=1.2s，可知B上升的距離為1.2s。

2.例題分析二

例題2，一個彈簧的一端系著質(zhì)量為m的物體（物體垂直放置的地點為b點），把物體向右提到端平時（該點為a點），在無初速釋放，如果不考慮空氣阻力的因素，問物理在自由擺動時，重力勢能和機械能會什么變化？可能一些同學(xué)會認(rèn)為動能增加，導(dǎo)致重力勢能增加，機械能不變，但實際這樣的答案是錯誤的。當(dāng)物體下擺時，可以把彈簧作為系統(tǒng)，這就是機械能守恒，此時彈力與重力做功。就可以進(jìn)一步分析到，系統(tǒng)在a點是機械能就是動力勢能，而到b點時，機械能就變?yōu)閺椥詣菽芎蛣幽艿暮?，而重力勢能降低，彈性勢能和動能提高，所以最終的結(jié)果應(yīng)為機械能和重力勢能均減少。

結(jié)束語：綜上所述，機械能守恒定律作為高中物理非常重要的一個部分，要引起我們的重視，對于這部分的理解程度直接影響到對力學(xué)知識的領(lǐng)悟能力，所以一定要學(xué)會合理的學(xué)習(xí)，通過多種角度思考問題，提高自己的物理思維能力與邏輯分析能力。只要勤于思考，勤加練習(xí)，相信可以解決難點，提高自己的物理學(xué)習(xí)水平。

參考文獻(xiàn)

[1]張亞婷.建構(gòu)主義視野下高中生物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略的研究[D].揚州大學(xué)，2018.

[2]姚堯.試析對能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的理解[J].農(nóng)家參謀，2017（23）：136.