高中物理学习中能量守恒定律的分析

马晓莉

摘 要：高中物理的学科核心素养的培养中就有一項守恒思维的培养，物理知识在生活中的应用十分广泛，甚至可以决定人们对于生活的态度。而能量守恒定律则是物理学科中十分重要的一个概念，也是一个物理的学习思维，掌握这个定律或者是思维有助于学生对于物理知识的学习，并且还可以提高学生的学习效率以及对于物理知识的应用能力。本文以人教版高中物理课本为例，主要针对物理学习中能量守恒定律的分析进行探究，简述了能量守恒定律，然后在力学、光学以及电学等方面进行了能量守恒定律的应用分析，希望可以对相关的研究或者是教学提供一些灵感。

关键词：高中教学;物理教学;能量守恒定律;应用分析

引 言

在我们的生活中，能量是一种看不见摸不着但是却真实存在的东西，并且这种东西直接推动了社会的发展。而在高中的物理课本中能量直接贯穿了整个物理体系，所有的知识都是围绕着能量进行的，因此在针对高中物理的学习中对于能量守恒定律的理解以及掌握，直接决定了学生对于物理相关知识的理解和掌握能力。能量守恒定律物理的各个方面都具有普遍适用性，比如说在电学、力学以及光学方面，能量守恒思想的应用直接推动了这些物理分支的发展。此外高中生最主要的目标就是高考，在高考的试题中其中有很大一部分都是可以用能量守恒定律来进行解题的，因此掌握能量守恒定律不仅仅可以提高学生的学习能力，而且也有助于学生提高对问题的分析能力以及解决问题的能力。

一、定律概述

在实际的生活中，能量的存在形式多种多样，而且这些能量通过一些手段是可以进行转化的。能量守恒定律主要是指，一个物体的总能量等于传出和传入能量的总和[1]。能量的转化时间里在对热的性质有正确认识的基础上的，而对于物质运动的形式转化那么就需要建立在相关的一些科学思维基础上的，因此相比于物体运动形式的转化，能量的转化更加的具有抽象性。比如电力，目前常见的发电方式为火电、水电以及核电三种，这其中火电是利用热能加热水，使水变为水蒸气，然后用水蒸气推动汽轮机的运动，最后将机械能变为电能。而水电则是将水的势能转变为电能，而核电基本原理和火电一样为‘烧开水模式。当然还有一切其他发电模式，光伏发电就分为两种形式，第一种是直接发电，而第二种则是间接发电，所谓的直接发电就是太阳能板直接将光能转变为电能，而间接发电则是将太阳能集中起来，然后“烧开水”。

二、应用分析

（一）力学

力学中对于能量守恒定律的应用是高中物理中最多的，也是力学学习的重要内容，基本上所有的力学立体考虑的基础句式能量守恒，如果最后在解题完成之后出现能量不守恒的情况，那么就代表学生的解题过程错误，答案也错误。而能量守恒在力学中十分重要的主要原因是高中力学分析的过程中需要做到力学平衡，即所有方向的力的和为零;而且在力学的学习中还需要计算动能、势能以热能等多个内容，并且能量之间需要进行转化，所以能量守恒定律就成为高中力学学习中的一个重要基础也是学生解题的一个重要思维。比如说在《机械守恒定律》的学习中， 在一些题目中会综合的进行考察，不仅仅考查学生对于机械守恒定律的理解，而且还需要考查学生对于力学的分析。在很多题目种重力势能是一个非常重要的概念，通过这个概念可以对力的大小以及物体的重量等进行计算，进而推动整个题目的计算。

（二）电学

高中电学中能量转化是基础，其中最重要的就是电与磁的转化，通过磁场可以将机械能转化为电能。能量不能平白无故产生也不能平白无故的消失，这个思维在电能中的使用是非常广泛的，带点物体所做的功和其势能的变化是相等的，这个过程就是能量守恒[2]。在题解的过程中，学生要有这个思维，而且这个思维对于学生学习很多电力学公式有很大的帮助，比如说欧姆定律以及楞次定律等等，这些定律的基础就是能量守恒，如果能量不守恒那么这些定律就没有存在的必要性。电能的产生基础是进行切割磁感线运动，因此这个过程中就是将机械能转变为电能的基础，目前世界上基本上所有的发电机都遵循这个原理，只不过在推动机械能的过程中却具有各种方案。

（三）光学

光学中的能量守恒定律最直观的表现就是质能方程，这个方程将光和物质进行了统一。当然在光学中能量守恒定律应用最广泛的地方是光电效应，其具体的解释是，在光照条件下，物体会具有发射电子的现象。在这个过程中原子核对于电子有吸引作用，但是为了让电子脱离原子核，那么就需要额外的能量将电力带离原子核，这部分的作用会被称为逸出功。在光学的学习过程中，能量的转化其实是比较简单的，只需要理解光电转化的能量守恒即可，在针对各种做功的能量进行计算的过程中，学生需要强化计算能力以及公式的应用能力。

三、结束语

总而言之，能量守恒定律是物理学习中的一个基础，也是学会必须具备的物理学习思维，只有这样学生们才可以不断地强化对于物理的认识，进而在学习的过程中才会更具有效率，进而提高对物理相关知识的掌握程度，在未来的解题以及生活中可以很好地应用物理知识。

参考文献

[1] 曹文瑜. 对高中物理学习中能量守恒定律的分析[J]. 天天爱科学（教育前沿）， 2019（8）.

[2] 陈鹏安. 对高中物理中能量观点的讨论[J]. 速读（上旬）， 2019， 000（003）：125.