動量守恒和機械能守恒的比較及應用研究

【摘 要】動量守恒定律和機械守恒定律都是高中物理知識體系中較為重要的課程以及知識點，但是在日常學習上述兩種定理時，其中存在較多的相同點與不同點，這十分容易令學生對兩種守恒定律的內容所混淆，嚴重影響該知識點的學習效果。所以，本文針對動量守恒以及機械守恒的相似點和不同點進行對比，并作出相應的分析，以期為未來像我一樣的高中生在學習“能量守恒”以及“機械能守恒”模塊知識時，能夠更好、更清晰的掌握該定理的內涵，從而使學生將上述定理更好的應用在實際的解題過程中去。

【關鍵詞】動量守恒；機械能守恒；內容比較；應用研究

物理，是以通過實驗的方式，以及具象化的思維模式來研究世界上物質間的基本相互作用、一般的物質運動軌跡等項目的自然科學，是人類對于自然現在的規律性、尋跡性總結與歸納。隨著物理學學科在我國的開展與普及，物理作為高中的必修課程進入到我們的學習生活中。至今，我國開展高中物理課程已經有數十個年頭，并逐漸總結出一套具有我國高中自身物理特色的物理課程模式，但是在實際的學習過程中，高中物理知識“動量守恒”以及“機械能守恒”一直是我們學生學習的重點及難點，如何通過其兩者間的不同進行比較性學習，從而達到預期的課程學習目標，以期能夠準確的將其應用在解題過程中去不僅是教師們需要考慮的重點問題，我們學生自身也應該探尋其中存在的相似與不同之處，通過自己的力量進一步掌握物理知識。

一、“動量守恒”及“機械能守恒”的概述

1.動量守恒

動量守恒定理即指物體的線性動量（P）等于該物體質量（m）與速度（v）的積，大量研究表明這是一個向量，也是一個守恒的量（即在無外力作用下，物質一直按原有趨勢向原有方向運動）。

2.機械能守恒

就目前來說，高中物理知識將常見的重力勢能、彈性勢能、動能這三項統稱為機械能，它是指當物質只受重力或彈力影響的狀況下，該物體的重力勢能、彈性勢能以及動能間三種能量相互轉化，從而保持該物質的總機械能守恒的狀態。

二、“動量守恒”及“機械能守恒”的相似點及不同點

1.“動量守恒”及“機械能守恒”相似點對比

根據定理概念總結可知，其相似之處主要由以下幾點（如表一）：

2.“動量守恒”及“機械能守恒”不同點對比

根據日常物理課程的學習我們可以總結出：“動量守恒”及“機械能守恒”的不同點如下（表二）：

三、兩項守恒定律的應用研究

以在高中物理中常見的“斜方能量守恒問題”為例來說，假設當質量為1的斜方a被放置在水平的界面上，將1的斜面上放置一個質量為2的b，如圖一，在忽略一切摩擦的情況下，b從a頂端滑下的過程中能量時候守恒？

從題目中可以看出，該題目研究的對象是a、b兩個物質，當b順著a的斜面下滑時，其受到a、b自身重力以及地面對a的支持力的影響，很多同學會認為在上述過程中a、b自身重力等于地面對a的支持力，進而得出能量守恒的結論，但是，在實際過程中，我們可以發現b在沿著a斜面下滑的時候處于加速狀態，除卻上述影響因素還受到“失重”現象的影響，使得其地面對a的支持力遠遠小于a+b的重力，進而使得該物體外力不為0，從而導出該物體能量不守恒的結論。

三、結語

綜上所述，根據動量守恒定律以及機械能守恒定律的相似點進行有關知識點的輔助記憶、推導學習的同時利用其自身存在的不同點更好的區分其應用的環境及模式，從而幫助解題環節的順利進行。

參考文獻：

[1]龐哲元.動量守恒定律和能量守恒定律的綜合應用[J].科技展望，2017（03）.

[2]王寧，李鋮，祝鳳金，李庚偉.機械能守恒定律及動量守恒定律演示儀器的制作[J].大學物理實驗，2014（03）.

作者簡介：

肖逸寒（2001.2～），性別：男，民族：漢，湖南省常德市。