高中物理力学守恒定律教学思考

(整期优先)网络出版时间:2021-01-15
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高中物理力学守恒定律教学思考

张敏

四川省绵阳中学实验学校 四川 绵阳 621000

摘要:在高中物理力学当中,动量守恒与机械能守恒是非常基础的重要内容。但大部分学生在学习过程中,经常会受到物体受力方式来源广泛性的影响,导致无法充分理解该定律,更不能直接将其应用到解题过程中。对此重点探究其学习过程中存在的相关问题极具必要性。

关键词:高中物理;动量守恒;机械能守恒

引言:

高中力学守恒定律中最重要的就是动量守恒与机械能守恒,这不仅是高中物理学习的重要基础,也是学习难点。因此对于那些物理知识基础过于薄弱的学生来说,要对该定律进行全面认识还存在极大困难,只通过字面意思进行领会往往无法实现深入应用,自然会给正常物理知识体系的建立和解题能力的提升带来不良影响,所以这就必须重点对其学习中的问题进行分析。

一、力学守恒定律成立的基本条件

这两项基本定律可以解决大量实际的物理问题,使原本复杂的问题简单化。其中动量守恒只需要对彼此作用物体的动量变化进行考虑,机械能定律则对始末状态机械能进行考虑,不对具体环节进行分析[1]。这两项定律贯穿高中物理始终,只有充分掌握其相关内容才可以实现各部分内容的充分融合,提升学习质量与效率。

(一)动量守恒

该成立条件主要在于作用在物体当中的动量之和是否可以保持相应的持续性和稳定性。这主要是受到物体能否受到外力作用以及外力和决定的。一是如果物体并未受到外力作用,或者是其外力作用之和是零,那么给物体带来的影响就可以直接忽视,这时候物体动量就是守恒状态。二是如果物理受到的物理之和并不是零,但在某个方向上受到的合力是零,其物体在这一方向上的动量也是守恒状态。

(二)机械量守恒

该成立条件就在于物体中机械能总量能量保持基本的稳定性,这一点由其是否存在弹力和重力做功决定的。如果只有弹力和重力做功影响,且余力并不做功或者是做功和是零,那么这时候物体其机械能就处在守恒状态中[2]。从根本上来看,就是当物体当中只存在动能和势能,并在彼此转化的基础上,机械能总量就会处在守恒状态中。

二、学习过程中需要注意的问题和应用方法

(一)动量守恒

1.应用方法

对于该定律学生在学习过程中往往无法充分理解处在动态变化中的物体为什么是守恒的,进而导致不能掌握该定律的相关概念,也无法对其进行正常应用。

一是学生在学习过程中必须对所求解系统的实际受力情况进行全方位分析和研究,只有在没有外力影响的情况下,或者是外力和是零的时候,才可以通过该力学定律去解题。

二是在分析物体研究速度的过程中,应该在惯性标准的基础上求解,如果题目本身并未建立起惯性相同的参考标准洗,学生则应当使用速度合成准则,建立相同惯性标准基础。

三是学生在对两个物体间的相对速度进行研究的时候,必须要充分了解一个物体其运动速度和在相同时刻之下的另一个物体的运动速度[3]。在求解这类题目的过程中应充分把握好运动速度的同时性。

四是在物理爆炸或者两个物理的接触时间范围当中,其外力对于各物体栋梁的影响并不超过内力作用的,学生在解题的过程中也可以选择该定律进行思考和运算。

五是倘若学生研究的物体其受到的外力之和并不是零,但在某个方向上受到的外力之和是零,那么该物体在这一方向上就存在动量守恒,学生这时候就可以通过该定律进行解题。

六是在对物体受力情况进行研究的过程中,学生还应对受力影响进程当中的起始状态进行分析,以此再依照该定律对其实际栋梁数值实施进一步测算分析,其本质就是要让学生明确运算物体在受力前后的栋梁,从而实现受力分析和运算。

七是在动量数值运算当中应该特别注意动量是矢量时候的基本特征,在注重动量大小的基础上精准辨别其方向,从而顺利解决相关题目。

2.注意事项

一是在应用该定律时应重点分析受力情况;二要掌握物体速度是否适用同一参照物体,倘若其中不存在相对速度并背离惯性同一系统就不能使用。三是各物体的相对速度应该要把同一时刻作为基本标准。四是要将物体在运动过程中的始量和末量进行准确计算,并依照动量及相互作用力将守恒公式列出来。

(二)机械能守恒

在学习该定律的时候,大部分学生都不明白动能和势能之间存在的转化关系,有些学生也不明确机械内部能量和外部能量剑的作用效果,不够了解其产生条件,及时忽视外部因素产生的影响,导致对相关内容没有充分掌握。

一是在应用力学定律的过程中应该先全面分析和掌握物体本身的受力情况,如果其只存在弹力和重力的做功影响,其余力作用影响完全可以忽略不计的时候,该定律就可以被应用进去求解[4]

二是在学习该定律的过程中,应该要先把物体弹力和重力的做功流程实施全面细致地分析和梳理,从而掌握物体势能和动能之间存在的相关转化形式,然后在系统总机械能始终保持不变的基础上,研究和计算势能与动能。

三是要重点对物体受力过程的起始情况进行详细分析,从而确定出起始状态之下机械能的做功和相关的作用形式,由此充分掌握势能是从属于系统相互作用力的体系当中,从而掌握和明确势能和零势能的相关内容,最终全面理解机械能的做功情况。

三、结束语

总的来说,该守恒定律是物理学的基础规律,也是解释生活当中力的现象的关键理论来源。因为力的方向概念本身具有极大复杂性,涉及内容也比较多,在学习方面难度较大,所以这就必须建立起相对完整的只是框架,充分了解具体的守恒条件,能够依照具体的环境特性,对其定律进行分析和学习,熟练掌握其中的相关知识,进而全面应用到实际问题的解决上,提升物理学习能力。

参考文献:

[1] 王俞霏. 高中物理力学学习方法探析[J]. 科普童话, 2019, 000(008):P.67-67.

[2] 周泽昆. 高中物理典型力学问题讨论[J]. 中国新通信, 2016, 18(15).

[3] 蒋欣吕. 浅析力学中能量守恒定律的作用与意义[J]. 学周刊, 2018(3):27-28.

[4] 刘弘灿. 如何利用两个力学守恒定律解决实际问题[J]. 中国高新区, 2017(22):85.