姚屹洋
(江蘇省興化中學高三21班 225700)
在學習物理的初級階段,教師就已經向我們講過,這個世界的物質都是守恒的,能量也是守恒的,這是我們之前接觸過的對能量守恒定律的基本闡述.在高中階段,能量守恒貫穿于整個高中物理教材中,更具有系統性.在物理學習的過程中,需要運用能量守恒定律解答的問題也越來越多,難度也會逐漸增加,接下來我們就運用能量守恒定律解題的相關問題做一些探討.
我們都知道,人類生活在一個充滿電磁場物質的空間之中,這種電磁場是我們肉眼無法看到的,但是它的作用卻能夠讓我們深切的感覺到.能量守恒定律,其中包括的范圍十分的廣,在高中物理階段,電磁場能量守恒是能量守恒定律之一,物體的運動中的能量守恒,也屬于能量守恒定律之一.在對能量守恒定律的學習方法進行探討的過程中,我們會發現,周圍有的同學重視對物理定律的理解,他們往往會通過認真閱讀課外參考書,在課堂上認真聽老師講授與推導能量守恒定律等等,這些方式來增強自己對基礎定律的理解,我們要向這些同學學習,每學習一個定律,要知道這些定律前因后果,才能在之后的學習過程中得到更好的應用.
因為能量守恒定律所包括的內容十分多,因此我們將通過其中一個部分來進行探討.力學是高中物理最重要的一個部分,在力學的過程中,能量守恒定律主要表現為各種能的轉化,我們要將這種能量的轉化具體分析,具體看是通過什么力做功來實現的.例如分析一顆子彈從槍口射出的能量的轉變,我們可以試著這樣分析,現在腦海中形成一個連續的子彈出射到落地后的圖像畫面,然后隨著子彈的運動逐漸分析.首先是人通過扳動開關,給予槍發射的啟動按鈕,接著火藥的化學能通過燃燒,轉變為燃氣氣體的內能,然后這部分內能推動子彈運動,轉化為子彈的動能,由于子彈在空氣中受到摩擦阻力,不斷產生熱能,子彈的機械能減少,最后落到地上,這樣就完成了對這一例題的分析.
能量守恒定律是一個基本的定律,它是用一個簡單又精練的語言,將世間萬物的能量守恒歸結為一句話.但是,對于我們來講,一句簡單的能量守恒定律,可以化作千千萬萬個問題,面對著這些形形色色不同形式的問題,我們十分頭疼,在班級中僅僅有很少部分同學能夠掌握物理的好的學習方法,有的同學并不能完全掌握老師所講的物理問題,只是單純的會做某一類或者某一部分的題目.在高中的考試中,我們經常會在試卷上發現,每次考試的題目與日常做的題目是不相同的,坐在考場上由于緊張,更加的不能冷靜思考.這種情況告訴我們,面對著不同的物理問題,我們要找到解決問題的正確切入點,才能多快好省地解決問題.對于我們周圍的大部分同學而言,高中物理是一個非常難啃的大芋頭,有時候還會對其產生畏懼的心理,其實,經過與老師和周圍物理學習好的同學進行交流,我們發現,高中物理定律的理解都是有章可循的,我們需要通過不斷地學習,并將這些問題進行歸類,然后進行系統地學習.
例如,在光學中能量守恒定律主要是指,金屬中電子吸收光的能量,一部分克服原子核的引力讓電子逸出,另一部分讓電子獲得足夠的動能離開金屬的表面.比如有這樣一道題目:“已知鋅的逸出功為3.34ev,用某單色紫外線照射鋅板時,逸出光電子的最大速度為106m/s.求該紫外線的波長λ(電子的質量為me=9.11×10-31kg,普朗克常量h=6.63×10-34Js,1eV=1.60×10-19J)”.這個問題,看起來運算量較大,而且題中專業名詞較多,單位的數量級運算也比較復雜,通過審題之后,我們會知道應該如何下手.在閱讀題目之后,我們會發現這個題目的考查范圍是現代物理學中的光電效應方程的計算,首先,我們要知道光電效應方程是hc/λ=W+mv2/2 ,m指的是電子質量.這樣,我們就可以根據公式,將公式中的字母表示的物理量思考清楚,帶入數據統一單位后,我們可以得到紫外線的波長是2.01×10-7m,通過逐步的分析與推導,我們可以得出一些看似麻煩問題,但所得結果的數量級是十分值得自己肯定的.
在高中學習階段,我們要學會理清解題思路,學會分析題型十分重要,我們身邊不乏一些解題能手,與這些同學進行交流之后,這些同學告訴我們一些經驗,比如應該對某一章某一節的題型進行總結.高中物理通常分為力學、熱學、電磁學、光學、原子物理學等這幾個大類,某些章節的題型也是比較固定的.在力學部分,要學會利用功能關系進行解題,總功可以用動能變化進行量度,重力做功可以用重力勢能的減少量進行量度,彈簧彈力做功可以用彈性勢能的減少量進行量度,除重力和彈簧彈力以外的其它力做的功可以用機械能的增加量進行量度,弄清功與能之間的對應關系,就能迅速解題,達到事半功倍的效果;在物理光學中,我們主要解決的是原子受到光照射后,激發的電子能量變化的問題,這部分微觀知識的學習,雖然我們看不見摸不著,但運用能量守恒知識可以迎刃而解;在電磁學這部分中,我們解決的問題是,電子或者金屬導體在電場、磁場或者電磁場結合的運動狀態及其中能量的轉變.在高三的復習階段,我們還會看到幾大部分相結合的綜合題型,這更加需要我們夯實每部分的基礎,才能打好最后的攻堅戰.
高中物理學習對于我們高中生來講是不容易的,我們不僅要夯實自己的基礎知識,將基本的定律理解與記憶,而且要能分析這些定律中的變量與不變量,在日常的學習中,我們要積極的與周圍的同學進行交流,學習他們在物理學習中的一些好的學習方法,嘗試開辟出一些新的解題思路,克服自己對物理學習的恐懼心理,讓物理學科的學習不再成為我們的弱項,以便全面提高我們的應考成績.