守恒定律高中物理论文

【摘要】能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一，它从更深层次上反映了物质运动和相互作用的本质。它不仅是物理学最重要最基本的理论，还广泛渗透在各门学科中。在中学物理中，此定律对于学生树立科学的世界观，联系生活生产实际，形成可持续发展的意识有着十分重要的作用。以下是小编精心整理的《守恒定律高中物理论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

守恒定律高中物理论文 篇1：

机械能守恒定律在高中物理解题中的应用

摘 要：高中物理教学当中机械能守恒定律作为物理问题解决的重要规律，对于高中物理知识的学习具有重要的作用。就物理解题而言，不管物体间相互作用力为变力或恒力，只要研究对象满足守恒定律条件，均能够使用机械能守恒定律完成解答。基于此，本文对机械能守恒定律在高中物理解题中的应用展开分析，以能够对机械能守恒定律的应用价值有进一步认识。

关键词：机械能守恒定律；高中物理解题；应用

一、 引言

机械能守恒定律主要以能量守恒理念为依托，通过功能关系建立为前提，作为力学当中重要规律之一，对于高中物理学习发挥着极为关键的作用。在教学过程中，如何有效地利用其完成物理解题应用，本文进行了简要的探讨，以供参考。

二、 判断机械能是否守恒解题策略

高中物理解题过程中，应用机械能守恒定律时，首先需依据其内容，对机械能是否守恒给予判断，并明确满足相关条件，具体通过直接、间接及能量等三种判断方法完成。举例来说：如图1，木块、斜面及水平面都处于光滑面，其中木块由静止状态沿斜面运动。对此运动过程中木块机械能是否满足守恒定律进行分析，并对木块、斜面二者所构成的系统机械能是否满足守恒定律进行探讨。

对题目进行分析时，将木块与斜面作为研究对象，并依据上面所讲方法进行分析，因图形当各个面均为光滑的，在木块进行下滑时，显然不会出现摩擦力，因此，符合机械能守恒条件，所以，木块、斜面二者构成的系统机械能满足守恒定律。并由于木块、斜面压力垂直于斜面向下，同时与斜面位移夹角构成锐角，因而压力对斜面做正功，从而加大了斜面机械能。同时木块与斜面所构成的系统机械能守恒，所以，木块机械能减小，木块下滑时机械能是不守恒的。

三、 单个物体机械能守恒定律的解题策略

如下图所示，图2为不计空气阻力的拋体运动；图3为沿光滑固定斜面或曲面运动的物体；图4仅为重力做功的“链条”，三个图所研究对象均为重力势能与动能二者间的转换，即mgh=12mv2。

例如：对以往物体机械能守恒进行判断，正确选项为（ ）

A. 做匀速运动的物体机械能一定守恒

B. 做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒

C. 做变速运动的物体机械能可能守恒

D. 合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒

单体运动机械能是否守恒学生极易掌握，所以答案很简单，选择C，其中D选项会给学生带来更多的迷惑，物体所受重力是否为内力或外力？学生无法给予一个清晰的答案。由于重力势能处于物体与地球共同所有，因此机械能物体重力即为内力，但若以牛顿定律当中所囊括的动力学与动量，则将重力归纳为外力。同时，在教材当中阐述势能作为系统共有，并不是有物体所单独具有的，在表达过程中为了简化理解对于一般研究对象并未阐述地球，只有分析物体而已。

四、 系统的机械能守恒问题

如图5，滑块a、b质量为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平面距离为h，b位于地面，a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动，不计摩擦，a、b为质点，重力加速度为g。则（ ）

A. a接近地面时，轻杆对b持续做正功

B. a落地速度为2ghh

C. a落地时，加速度一直小于g

D. a落地前，若a机械能为最小，b对地面压力大小为mg

答案：BD

对此选择题进行解答的过程中，主要有两个关键点，首先，使用速度投影定理将两个物体间速度关系进行明确，并将其分解为沿杆分速度、垂直杆分速度，而其分速度保持一致。如果a将要达到地面，杆则为水平方向，则a沿杆分速度为零，并由此确定b最终速度为零；除此之外，需重视弹力临界点，明确题目意思，并掌握杆对a先做负功，后做正功，活动时杆弹力方向与a速度由钝角变为锐角，临界点处于垂直环境，同时杆的弹力保持在水平方向，速度最小为a，最大为b，而b对地面压力大小则为mg。

五、 结束语

总而言之，文章就高中物理机械能守恒在解题当中的具体应用进行简要的分析。在高中物理题型当中，机械问题出现频率极高，为了更好地解决以上问题，可加强机械能守恒定律的运用。在此过程中，需全方位掌握机械能守恒定律的内容与做功的变化，在解答过程中需对研究对象进行明确，尤其是包含多个物体，其所构成系统物体能量变化进行清晰的认识，并掌握物体能量具体变化。除此之外，还需关注零势能面的选取，进而进一步简化运算过程。通过本文分析，希望可以为相关学者提供一定的借鉴。

参考文献：

[1]张又中.机械能守恒定律研究与应用[J].数理化解题研究，2017（34）：76-77.

[2]张加毅.高中物理系统机械能守恒技巧[J].科学技术创新，2017（34）：28-29.

[3]张北春.机械能守恒定律重难点全攻略[J].中学生数理化（高一），2016（5）：22-25.

[4]刘楚良.机械能守恒定律的几个常见的理解误区[J].中学物理，2016，34（3）：88-89.

作者简介：杨志坤，吉林省梅河口市，梅河口市第五中学。

作者：杨志坤

守恒定律高中物理论文 篇2：

浅谈“能量转化和守恒定律”思想在高中物理教学中的意义

【摘要】能量的转化和守恒是自然科学的核心内容之一，它从更深层次上反映了物质运动和相互作用的本质。它不仅是物理学最重要最基本的理论，还广泛渗透在各门学科中。在中学物理中，此定律对于学生树立科学的世界观，联系生活生产实际，形成可持续发展的意识有着十分重要的作用。

【关键词】能量 守恒定律 思维

一、树立能量转换和守恒定律“能量”的思想能帮助学生研究解决很多物理问题

这一定律它揭示了有“能量”这样一个量，在孤立系统内经过一系列变化后保持不变，因此在孤立系统内经过一系列变化后的能量和最初的能量必定相等。在某些情况下，我们就有可能根据它预言系统的终态，而不必顾及中间复杂曲折的过程和步骤，这从实际应用、解决实际问题的目的来说显然是十分重要。在诸多物理习题中，往往一个题目涉及多个物理过程。假如我们按照一个个物理过程列方程来解题很复杂，但若用能量转换的守恒定律来解题，则可以不考虑或少考虑具体物理过程，只需知道始末态情况，就可以简便获得所求的解，现举例说明其优越性。

例1：在距沙坑高H处自由释放一个质量为m的小球，不計空气阻力，小球落入沙坑中深h，则小球在沙坑中受到的平均阻力为多少？

解法一：F-mg=ma ①

a=v2/2h ②

v2=2gh ③

由以上三个式子可得：F=mg（H+h）/h

解法二：由动能定理得：mg（H+h）-Fh=0

两种方法对比“能量转化”的思想优越性显而易见。

例2：一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（ ）

A. 动能增大B. 电势能增加C. 动能和电势能总和减少D. 重力势能和电势能之和增加

如果用动力学与运动学结合解此题，要复杂得多。用能量转化和守恒定律来解题，不仅简单，还能开拓学生思路，提高其分析问题的能力。油滴从a运动到b的过程中重力势能增加，动能增加，电势能减少，如果从“能量转化和守恒”思想来考虑，学生会轻而易举的得出动能和电势能的总和肯定的减少，因为电势能增加；同理重力势能和电势能之和也必须减少，因为动能增加了。

二、能量转化和守恒定律的思想锻炼了学生的思维能力

对于学生，此定律在日常生活的某一具体事件中并不多见，只能从较为宏观的角度作大致说明。例如分析“从地球吸收太阳光开始，讨论发生在地球上的许多能量转化现象”这一类问题，学生联想思维的空间会向各个方向发散，使学生处于积极探索状态，发展了学生的探究能力，教学中要有意识强化这一观念，举例说明：

例3，“用细绳拴住一个小球，绳的一端固定，使小球在光滑的平面上做匀速圆周运动”，试分析此物理过程机械能是否守恒？

如果只简单地依据机械能的总量是否改变来回答判断机械能是否守恒，虽然是不恰当的。学生通过学习机械能守恒定律发现，从受力情况看，小球是符合机械能守恒条件的，但是，受力情况只是物体机械能守恒的必要条件，如果没有动能与势能的转化，既没有力的做功这个充分条件是不行的，没有这个充分条件谈不上机械能守恒。所以引导学生思维进一步拓展，学生就会发现守恒定律中“守恒”二字的含义不是简单的“不变”，而应当是：①要有变化，即动能势能相互转化。②要有机械能总量的恒定不变。没有变化，就无“守”字可谈；没有总量的不变，就没有“恒”字可讲。“守恒”的含义应当是在变化中保存着恒定，在恒定中进行着变化。通过这样的分析，学生的思维发生了质的飞跃，发现了“机械能是否守恒”和“机械能总量是否不变”的区别，从而使他们思维上升到理论水平，明白机械能守恒定律成了条件（1）物体必须在保守力作用下，（2）必须有动能、势能的相互转化。只有满足这两个条件，才可以继续考察机械能总量是否恒定，做出机械能是否守恒的结论。这样分析，学生实现了思维的多向性与聚合性的辩证统一。

三、能量转化和守恒定律使学生更广泛地认识其他问题

比如能源的损耗问题、环保问题、效率问题等等，学生会关系诸如“怎样提供煤气灶热效率”“新能源开发成本”等许多实际问题，认识到能量转化的方向性，增强节约能源意识，关心和科学地认识核能的开发和利用等等，培养他们可持续发展的意识，把将科学服务于类作为自己的使命与责任，增强社会责任感，实现对学生德育教育的良性发展。

总之，“能量”是学物理学习的一条主线，而能量转化和守恒定律的观念很重要，要根植在学生心田，使学生用“STS”理念去细心学习体会，全面提高学生自身素质。

作者：贾代枝

守恒定律高中物理论文 篇3：

高中物理中机械能守恒定律问题的解题要点

摘 要：机械能守恒定律是高中物理重点教学内容之一，因其同时涉及到了力学知识和能量学知识，所以也是高中物理教学的难点内容之一。现阶段很多学生在解答机械能守恒定律问题时，不能很好的把握和运用相关理论知识，很难快速找到解题途径，从而影响学生的物理学习兴趣及考试成绩。本文将结合高中常见的机械能守恒定律题型，进行规律总结和解题思路分析，以期帮助学生更好地掌握这一学习难点。

关键词：高中物理;机械能守恒定律;解题要点

机械能守恒定律既是物理力学的体现，又有能量学的特征，是一条非常重要的定律，在物理学领域具有举足轻重的学术地位。根据机械能守恒定律的内容我们知道，对于单个物体或系统，在只有重力做功或弹簧弹力做功的物理学问题，利用牛顿定律进行解答会比较繁琐，而利用机械能守恒定律则可以简便的进行解答。本文将针对高中常见的机械能守恒问题进行归纳和分析，从而提升学生对这一定律的理解和运用能力。

一、单个物体的机械能守恒问题

（一）阻力不计抛物类

该类型问题主要包含以下四种形式：竖直上抛、竖直下落、以某角度斜上抛或斜下抛、以水平方向抛出。在这四种抛物形式中，只要空气阻力可以忽略不计，那么该运动物体就只受重力作用，也就是只有重力在做功，从而可知，物体在整个运动过程中只有动能和重力势能在进行转换，因此其机械能是恒定不变的[1]。

（二）固定光滑斜面类

在这一类型题中“固定”和“光滑”是重要的信息，通过这两个条件，我们能够知道，该运动物体仅受自身重力和斜面支持力的作用，又因为斜面支持力方向始终垂直于物体运动方向，对物体做功为零，所以得出，该物体在运动过程中，仅有重力做功，符合机械能守恒的条件，可以用机械能守恒定律解答[2]。

（三）悬点固定摆动类

在这类题型中，小球在围绕固定悬点进行自由摆动的过程中，仅受到自身重力和悬线拉力的作用，又因为拉力方向始终沿悬线指向悬点，与小球的运动方向时刻保持垂直状态，因此对小球不做功。此时，运动中的小球仅有重力在做功，符合机械能守恒的判定条件[3]，可利用机械能守恒定律结合牛顿第二定律进行解答。

二、运动系统的机械能守恒问题

相比较而言，某一系统机械能守恒问题略显复杂，在判定运动系统是否为机械能守恒时，需要注意以下几点：首先，判断系统所受外力是否做功，将系统视为一个整体，如外力做正功则机械能增加，反之则减少，不做功则机械能不变;其次，将系统分开看，系统内部物体相互作用力做功，不能够让其他形式的能量与机械能进行转化;然后，要明确系统内部物体重力所做的功不会引起系统机械能的变化。高中常见的系统机械能守恒问题有以下三种[4]。

（一）轻绳连体结构

在这类题型中，将系统视为一个整体，其所受的所有作用力中，只有重力在做功。将系统分开来看，内部物体的相互作用力为轻绳拉力，但这个力只会引导系统内部机械能在物体之间进行等量转换，并没有产生其他形式的能进行机械能转换。因此这一系统属于机械能守恒。

例如：如图，与水平面夹角为θ的固定光滑斜面上，有一个质量为M的木块，在斜面的右侧悬吊一个质量为m的木块，两个木块通过一根跨过固定轻滑轮的轻绳进行连接。忽略所有摩擦，开始时两个木块均为静止状态，此时m距地高度为h，求释放后m落地时的速度？

由题可知，M与m及轻绳所构成的系统，受到的力有：重力Mg、重力mg、斜面对M的支持力N以及固定滑轮对轻绳的作用力F这四个力的作用。由于，系统内部物体重力做功不会改变系统机械能，N的方向与M运动方向垂直对系统不做功，固定滑轮对轻绳的作用点在力的方向没有发生位移对系统也不做功，所以该系统的外部受力条件满足机械能守恒。而系统内部仅受轻绳拉力，拉力只能够进行能量转换不会引起机械能变化，因此系统的内部受力条件也满足机械能守恒。通过上述分析，可以利用机械能守恒定律进行如下解答：

得出：

（二）轻杆连接体结构

这一题型与轻绳连体结构极为相似，只不过内部相互作用力变成了轻杆的弹力，其解题思路基本相同，

例如：如图，两个质量为m的木块固定在轻杆上，轻杆可以绕水平转轴在竖直平面内进行自由转动。两个木块到轴的距离分别为L和2L。当放手后，两个木块由静止状态开始运动。求轻杆转动到竖直状态时两个木块的速度？

由题可知，木块A，B和轻杆系统中木块A受重力、木块B受重力，另外就是轴对轻杆的作用力。通过力学分析，可知系统所受外力条件和内力条件均符合机械能守恒的判定条件因此可以利用机械能守恒定律进行求解，具体过程如下：

根据同轴转动的物体角速度相同，可以得到：

整理得到：

（三）弹簧连体结构

弹簧连体结构是一种理想化的高中物理学模型。通过将两个或两个以上物体用轻弹簧进行连接，形成运动系统，考察学生的力学分析能力、牛顿定律运用能力、功能关系及能量转化与守恒的分析和处理能力，是高考命题的重点内容。

在处理这类问题时，应注意以下几点：一是胡克定律的运用和判定。要明确弹簧的变化状态，是伸长还是压缩，从而确定弹力的方向及大小;二是弹簧弹力做功的求解方式;三是弹力做功与弹性势能的关系。重点明确弹力做功的特点，即与运动路径无关，只取决于始末状态弹簧的形变量大小。掌握以上几点，才能快速的理清解题思路。

例如：：如图，AB为光滑水平面，与光滑半圆导轨BC相切于B点。导轨半径为R。轻弹簧左端固定，一个质量为m的木块与弹簧不连接，将轻弹簧右端压缩至A点后由静止开始释放，在弹簧弹力的作用下，木块会获得一个向右的初速度，并在脱离弹簧后沿半圆导轨向上运动，恰能到达最高点C处（空气阻力不计）。求弹簧被压缩至A处时具有的弹性势能。

由题可知，当木块运动到C点时，木块所受重力等于其向心力。木块从A点运动到C点过程中木块和弹簧组成的系统满足机械能守恒定律。因此可以得出以下解题过程：

設木块在C点的速度为Vc，则有：

木块由A到C的过程，木块和弹簧组成的系统满足机械能守恒，因此弹簧被压缩至A点时的弹性势能全部转化为木块在C点时的动能和重力势能，则有：

整理后可得到弹簧被压缩至在A点处时的弹性势能为：

结语：综上所述，虽然机械能守恒定律是高中物理教学的重难点，但是，教师在课堂教学过程中，如果能积极消除学生的学习恐惧心理，通过科学的总结归纳，挖掘相关题型的解题要点，就可以帮助学生快速理解教学内容，梳理解题思路，从而提升解题能力。

参考文献

[1]戴辉.基于深度学习的高中物理教学探讨——以“机械能守恒定律”为例[J].中学物理教学参考，2020，49（02）：18.

[2]黄跃涛，郭庆珠.新课程标准下如何制定物理教学目标——以《机械能及其守恒定律》为例[J].湖南中学物理，2020，35（01）：23-25.

[3]余欢，李帖.机械能守恒定律的教学体会[J].读与写（教育教学刊），2019，16（11）：102.

[4]董奇烜.高中物理中机械能守恒定律问题的解题策略探讨[J].学周刊，2018（09）：97-98.

作者：高小力