浅析高中物理力学守恒定律的学习

赵明睿

【摘 要】动量守恒和能量守恒这两个定律是高中物理课程里相对重要的守恒定律，同时作为物理学中的两条基础定律，也是高中物理学的重难点。在高中物理中对能量守恒和动量守恒这两个定律，如果能够完全掌握，这对其他部分的学习是十分有帮助的。

【关键词】高中物理；力学守恒定律；学习过程；问题思考

一、为什么说守恒定律是在高中物理中比较重要

能量守恒定律和动量守恒定律是高中物理中的两条基本的守恒定律，很多时间的问题和空间的问题，采用这两个定律来解决可以将原本复杂的问题进行简化，方便解答。

二、守恒定律的认识

（一）判定守恒定律的成立条件

在对守恒定律的学习过程中，最为困难的问题是守恒定律的成立条件。对于许多同学来说，很难理解动量守恒成立的条件：互相作用的物体之间的总动量是否维持不变？是需要考虑物体系统是否承受了外力作用。如果系统物体没有承受外力或者外力和为零，这个时候我们就称系统的动量是守恒的。

而在机械能守恒定律的研究过程中，定律的成立条件是：物体之间的机械能总量一直保持不变。如果只有重力和弹力做功，其他力忽略不计，或者说其它力没有做功，或者做功的和为零，那么这两个物体所组成的系统就称作机械能守恒。用另一种方法表达就是，如果物体之间只存在动能、重力势能和弹性势能，并且在这几个能量之间的相互转换，那我们就说系统的机械能总量是保持不变的。

（二）动量守恒的使用典例

动量守恒，有许多具体的事例。系统动量是不是守恒的，是有具体的条件，那就是系统不受外力，或者其他力作用的合力是为零。在平时的答題或解题过程中，必须要注意题目中的条件，否则就会导致定律的交叉使用或错误使用。需要注意的是动量守恒的定律描述的对象是两个或者两个以上的对象所组成的整体，并不是指某一个单个物体。在实际应用过程中，根据自己所选择的系统不同，实际的系统动量可能守恒但是其他系统可能动量不守恒。在平时的解题过程中要选择合适的系统，这个系统必须满足守恒定律的基本条件，是比较方便解题的。

在具体的动量守恒实例过程中，每一个对象的速度应该是相对于整个系统的相对速度，在考虑速度的时候要考虑速度之间是不是同时的。在动量守恒定律方程中方程的两边分别是系统的初状态动量的总和与末状态动量综合相等。初态的速度和末态的速度都是系统内物体相互作用的时候，同一时刻的瞬时速度。所以在解题过程中必须选择合适的正反方向，正向取正，反向取反反。而对于方向未知的，可以自己规定正方向，然后根据求得的具体结果判断其方向。

三、学习过程中需要注意哪些守恒问题？

（一）动量守恒

在高中的物理课本中动量守恒定律的定义是：如果系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么系统所受到的总动量就保持不变，这一结论被称之为动量守恒定律。而在实际的解题过程中，还是要根据一般的解题思路，第一步进行对系统的受力分析，要正确的对系统进行受力分析，不能错误的或者不全面的对物体进行受力分析，那样就会导致公式出错或者公式运用错误。在使用该条定律的时候，需要考虑系统有没有承受外力或者承受的外力合力是否外为零。

物体在爆炸或者突然碰撞的过程中，时间是特别短暂的，这种情况下，内力远远大于外力外力的时候可以使用动量守恒定律。当某个方向上的合力和为零时，不管其他方向上外力的合力是否为零，或者外力的数值是多少，在这个方向上，动量依然是守恒的。在日常的解题过程中，我们需要对物体运动过程中的初始数值和动量进行分析，紧接着对系统进行受力分析，然后根据具体情况陈列出相应的方程式，特别重要的是，在对方程进行运算的时候，要必须把动量转换为矢量，因为它是有方向的。

（二）机械能守恒

机械能守恒的一种表述方法是：对于一个系统，只有重力和弹簧弹力做功，即实现的只有重力势能、弹性势能和动能的转化，但是在转化过程中它的总和保持不变。和动量守恒还有其他力学问题一样的是，所有问题解答前都必须对系统进行受力分析，紧接着考虑系统的做功情况。如果在系统中只有本身的重力和内部的弹力做功，其他的力做功可以忽略不计的时候，那么机械能守恒定律就是在这个问题中是可以使用的。考虑到重力做功和弹力做功，我们就需要考虑它的做功过程。力与力之间的做功过程，其实就是能量与能量之间的转化过程，动能和势能转化的过程又可以利用机械能守恒。

四、结束语

在高中物理能量守恒定律的章节内容里，我们可以清晰的知道，能量守恒定律是贯穿整个中学物理的。并且在许多现实生活中能量守恒定律确实是很方便的，为我们解决了一些实际问题。能量守恒定律和动量守恒定律，在解决一些复杂问题的过程中是不可替代。能量守恒定律的重要性不言而喻，所以说在学习这两个守恒定律的过程中需要自己端正态度。，培养自己的学习习惯，在答题过程中要总结自己的答题方式和解题方法。

【参考文献】

[1]马昌业.高中物理两个力学守恒定律教学中的几个问题[J].新校园（中旬刊），2015，（10）：55-55.

[2]胡荣娟.机械能守恒定律的教学探讨[J].中学物理（高中版），2015，33（4）：34-35.

[3]陈卫芬.浅析机械能守恒定律[J].学园，2011，（7）：170-171.

[4] 王显军.论物理教学中的“探究学习”[J]. 河南教育学院学报 2009.3.

[5] 李志成.“物理习题课”有效教学策略初探[J].物理教师，2011.32（6）.

[6] 郑浩等.高校模块化教学模式及其效果评价方法[J].科技信息，2010（4）.