浅谈高三能量守恒定律的复习

在每年的高考试题中, 能量守恒都是必考的内容, 它贯穿于整个高中物理的知识体系中。在高三复习阶段, 如何搞好能量守恒的复习非常重要。以下谈谈个人在高三复习时的几点体会。

一、在复习功能关系时, 帮助学生形成系统的功能关系知识体系

正确理解功的概念和公式是学习功能关系的基础。因此在复习功的概念和公式时, 一定让学生深刻理解功的物理意义, 并会正确求解各种力做的功。我在讲功的物理意义时是这样给学生强调的:无论什么力做功, 功都等于力乘以力的方向上的位移。并把重力做功、弹簧弹力做功、摩擦力做功、分子力做功、电场力做功、安培力做功以及对应的能量转化关系进行一次全面的梳理, 帮助学生形成一个比较完整的功能关系知识体系。从而为全面准确地理解能量守恒打下坚实的基础。

二、在复习完机械能守恒定律之后, 应把机械能守恒定律、动能定理、能量守恒进行对比教学, 找到它们的差异点

首先要让学生弄清机械能守恒定律和动能定理应用上的联系和区别。凡是可用机械能守恒定律求解的, 也可用动能定理求解。但如果只有重力做功或弹簧弹力做功的情形, 优先考虑机械能守恒。如果机械能不守恒, 就应该考虑动能定理或者能量守恒。为了让学生打好基础, 可举以下几个简单例子说明二者思路上的差异。 (1) 汽车刹车的问题。汽车以初速度V。刹车, 滑行距离S停止, 摩擦力为f。用动能定理列式:-fs=0-mv02/2;用能量转化与守恒列式:mv02/2=fs。 (2) 物体以初速度V0竖直上抛, 受空气阻力f, 上升高度h, 落回时速度为V。用动能定理列式:-f.2h=mv2/2-m v02/2;用能量守恒列式:m v02/2-mv2/2=f.2h。 (3) 物体从斜面上h高处滑下来, 初速度V0, 末速度为V, 摩擦力为f, 下滑距离为S。用动能定理列式:mgh-fs=mv2/2-m v02/2;用能量守恒列式:mgh+m v02/2-mv2/2=fs。通过以上分析, 可让学生对用动能定理列式和用能量守恒列式的思路差异有一个比较清晰的认识, 明确用能量守恒列式的关键是弄清哪些能量在增加, 哪些能量在减少, 增加量和减少量相等。通过这样的分析, 可为为后续复习能量守恒的综合问题打下基础。

三、在复习动量、能量的综合问题之前, 先要加强几个基本模型的教学

与动量、能量相综合的基本模型主要有四个。一是子弹打木块的模型, 二是滑块.木板模型, 三是弹簧.小球模型, 四是球与球碰撞的模型。这几个模型的实质都满足动量守恒和能量守恒。对前两个模型, 讲解时一定要与学生一起画运动过程示意图, 帮助他们搞清楚两个物体之间的位移关系, 并与学生一起研究、归纳得出结论, 强调fs相对=△E机叫能量守恒关系而不是叫动能定理也不叫机械能守恒。讲弹簧小球模型也要分析运动过程, 搞清楚系统具有最大弹性势能时具有什么特征, 从而明确系统机械能和弹性势能之间的转化。讲球与球的碰撞模型要强调弹性碰撞和非弹性碰撞在能量转化问题上的区别。

四、能量守恒的复习应采用循序渐进、分散教学的原则

所谓循序渐进, 就是把以上谈到的基本思想、基本模型搞清楚之后再讲动量、能量的综合问题, 否则就没有多大意义。分散教学, 就是不要把所有能量守恒问题堆在一起来讲, 不同的能量回归到对应的章节中去。学生接受知识的能力总是有限的, 采用循序渐进的教学原则, 合乎学生身心发展的基本规律。力学复习中, 重点落实机械能内部的能量转化以及机械能和内能之间的转化问题;电场复习中, 先落实机械能和电势能的转化问题, 然后再落实机械能、内能、电势能相综合的综合题;在电磁感应复习中, 先落实机械能和电能之间的转化, 然后再落实机械能、内能、电能三者相互转化的综合问题。