高中物理教学中针对能量守恒的研究

摘 要：在整个高中阶段的物理学习中，能量守恒定律是十分关键的环节。另外，在高考的试卷中也总会有与能量守恒定律相关的命题。作者根据自己的研究，在下文中透彻分析了能量守恒定律，并归纳了高中物理教师在进行能量守恒定律教学时需要关注的问题，同时给出了相应的建议。

关键词：高中物理；能量守恒；教学

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）23-151-01

在整个高中阶段物理学科包含的所有知识中，能量守恒定律是极其关键的部分。我们这里指的能量通常就是机械能，能够实现能量守恒的对象一定要符合仅有重力做功的条件，这种情况下能量的转化仅仅是动能和势能的互转，整个系统内总机械能保持不变。不过，受限于高中生的知识结构和认知能力，想让他们彻底领会和理解，并熟练运用能量守恒定律是非常困难的。基于这种情况，高中物理教师在进行能量守恒定律的教学时选择的方法就值得推敲和研究了。教师应该结合自身的经验，帮助学生们完全领会和掌握能量守恒定律。

一、教学时需要关注的问题

巧妙使用类比法。教师在教学过程中会不时用到类比学习法。类比法不仅能够帮助学生们对物理概念进行更加深刻的认识以及记忆，还能够推动学生在更深层面上进行概念的理解。高中生在进行物理学习时，往往会遇到十分容易弄混的概念，借助类比学习法，不仅能够将相类似的概念明确的区分开来，还能够从最本质层面理解概念的真正意义。

注意将功能关系作为切入点。在高中阶段的物理学习中出现了很多和能量有关的概念，其中包括：电场产生的电场能，分子在进行运动时产生的内能，电路工作时涉及到的电能。虽然对于以上这些概念学生们都有一些认识和理解，可是如果谈到这些概念的深层含义，学生们就无法给出让人满意的答案了。由于针对能量的实际计算，部分拥有严密计算公式，能够直接套用公式进行计算；部分却没有严密的计算公式。因此我们能够仅计算某种平衡状态下的能量，或者是某个物理过程的能量改变；针对那部分没有严密计算公式的能量来说，像是内能之类的，我们只能推理出问题里的功能关系。学生们通过在进行物理学习时的归纳和总结，掌握各种能量变化过程中各力的实际做功，长此以往，学生们就会渐渐领会功与能的转换关系，在解答题目的时候也会自如灵活很多。教师还应该教会学生运用功能关系，如果遇到求解实际的能量时，应该尽量将其转变成求解力的做功问题；如果当遇到求解变力的实际作功时，应该尽量将其转化成求解能量转化的问题。如果长期坚持这样教学，学生在解答相关题目的时候就可以事半功倍了。

能量守恒。能量守恒定律可以用于解答物理学里所有与能量相关的问题。可是，学生在实际解题的时候极易忽略该定律的重要性，根本不清楚应该如何具体运用此定律来解答自己遇到的问题。此外，学生们并未能建立起对能量的全面认识，经常忽视能量损失的部分。

二、运用定律时应该关注的问题

选择正确的研究对象。能量守恒定律是针对整个系统进行分析的，因此我们在选择研究对象之前，需要确认整个系统的组成。另外，对势能这个物理概念来说，也是只有整个系统才可以拥有的。高中阶段物理学习中，我们所面对以及需要解决的问题中涉及到的还是十分简单的能量守恒定律，所研究的系统通常都是些满足一定条件的特殊物体以及地球、弹簧等。虽然问题的难度并不深，但是在解题的时候，必须首先选择正确的研究对象。

判断能量守恒的条件。在进行相关习题的解答过程中，必须关注满足能量守恒定律成立的实际条件。针对独个的物体来说，一定要满足仅有重力或者是弹力做功的时候才可以使用能量守恒定律。针对整个系统来说，系统不可以同外界进行任何形式的能量交换，仅仅存在内部动能和重力势能的互相转化，这样才可以使用能量守恒定律进行解题。同时，能量守恒定律可以应用于很多方面，不仅可以用在独个物体上，也能够用在若干物体构成的整体上，当然前提是以上物体或者系统符合能量守恒定律的要求。

极易产生的误解。能量守恒定律能够成立的基本条件就是要满足仅有重力或者弹力做功，这通常会造成学生的误解，他们觉得仅有重力做功的时候，加速度当然就是g，一旦题目里的加速度没有达到g，他们就自然而然的认为该题不满足能量守恒定律。可是，加速度的具体数值并不能作为判断系统满足能量守恒的条件。另外，学生们通常还会产生这样的误解，他们觉得如果系统受到的合外力等于0，那么系统就肯定满足能量守恒，这当然是不对的。针对一个独立的物体来说，在摩擦力做功的时候，能量必定出现损失，能量绝不可能守恒，就算系统不存在任何摩擦力做功，系统的能量也未必守恒。若是系统受到的合外力等于0，同时并不做功，那么系统能量就守恒吗？答案当然不是肯定的。若是系统中的动能以及重力势能均未发生变化，那么系统能量就守恒吗？答案同样也不是肯定的，我们不可以仅仅通过“不变”这样的描述，就认为系统的能量守恒，即使动能以及重力势能均未发生变化，能量守恒也需要在动态的进程里才能实现，如果是静止不动的物体，即使它的动能以及重力势均未发生变化，也谈不上能量的守恒。

总之，高中物理教学中能量守恒是极其关键的环节，教学成果直接影响学生日后的学习以及解题。因此，作者认为同样身为高中物理教师的各位，应该对这部分的教学进行深入研究，及时发现问题并寻求解决方法，从而提高学生对能量守恒定律的理解程度。

参考文献：

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