試論高中物理機械能守恒解題方法

摘 要：在高中階段的學習中，物理是一門至關重要的學科，而物理中機械能守恒的問題，則直接決定了物理學習的實際情況，所以，強化學生對機械能守恒解題的認識，對其物理學習水平至關重要。為了強化大家的認識，這里就高中物理機械能守恒解題方法展開探究，希望能夠起到積極的參考作用。

關鍵詞：高中物理；機械能守恒；解題方法；分析

針對機械能守恒的解題教學，教師在授課過程中，應該幫助學生對功的概念、能量的概念展開詳細的了解，分析二者之間的關系，同時對能量轉換、能量守恒等知識展開深入的分析，這樣才能幫助學生把握相關的學習點，進一步深化學生的物理學習水平。當然，為了進一步幫助大家在機械能守恒中掌握相應的解題手段，教師還可以幫助學生構建相關的學習框架，就這個知識點中的相關要點，展開深入的了解，切實鞏固學生對機械能守恒知識的認識。

一、 機械能守恒解題中的要點分析

在對高中生進行物理知識的講解時，針對機械能守恒這方面的問題，教師在授課過程中，可以按照教材內容的設施，將授課重點，設定為“功和功率”“勢能”“動能和動能定理”以及“機械能守恒”等四個方面。第一，針對“功和功率”的知識內容，教師在授課過程中，不妨利用案例講解的方法，幫助大家明白“功”的本質性含義，并利用問題來幫助學生建立概念認識，把握做功的要素；第二，針對勢能方面的問題，在教學的過程中，教師要幫助學生對重力勢能的公式展開合理應用，分析重力勢能變化與重力做功之間的關系，掌握彈性勢能與形變的關系，這樣才能尋找到解題的突破口；第三，針對動能和動能定理的相關問題，教師可以引導學生對動能定理以及其推導過程展開了解，試著在解題中對動能定理進行靈活應用，并解釋一些與生產生活中相關的實際問題，幫助大家合理應用能量觀點去解決力學問題；最后，在機械能守恒的問題上，解題時可以引入實踐教學的方法，進一步強化學生對機械能守恒定律的驗證能力。

二、 機械能守恒教學中的解題方法分析

（一） 單個物體機械能守恒定律的應用

針對單個物體的機械能守恒問題，教師在教學過程中，首先需要幫助學生對相關的概念、定理知識展開合理的應用，不能盲目，更不能以偏概全，否則勢必會出現教學錯誤。為了深化學生這方面的學習認識，教師在教學應用的過程中，主要可以幫助學生對四個方面的內容進行掌握，分別是阻力不計的拋體類；固定光滑斜面類；固定光滑圓弧類和懸點固定的擺動類的知識。

在對問題進行實際解決的時候，教師可以根據問題，展開具體的分析。例如對于那些拋體類的物體，一般題目中會特別說明：空氣中產生的阻力忽略不計，所以，大家的研究重點，主要是重力對物體機械能造成的改變，還有物體動能、勢能間的機械能轉化，對這些方面的知識做出一個簡單的判斷后，教師可以幫助學生對實際的問題，做出相應的判斷，同時針對動能、勢能間的能量轉化，來對機械能守恒展開分析。

例1 小球從高度為h的位置斜拋而出，得知其初速度為v0，在小球的下落過程中，空氣造成的阻力問題可以忽略不計，試著求出小球落地后的速度。

解析：針對這方面的問題，教師在教學過程中，不妨引導大家對機械能守恒定律，展開合理化的應用，也即是根據題目中的各項條件，先將地面設定為零勢能面，這樣小球在整個運動的過程里，所做功的只有重力，小球在被拋出時的機械能，同落地時的機械能保持一致，根據這個理論，大家可以直接列出相關的方程，也即是：mgh+12mv20=12mv2t，通過代入具體數值，可以得出相應的答案。

（二） 系統機械能守恒定律的應用

對于系統的機械能守恒問題，可能其解題過程會表現的比較復雜，且所牽涉的各個知識點也比較的多元化。在對高中物理機械能知識進行總結后了解到，這方面所涉及的內容，主要有輕繩連體類、輕桿連體類、在水平面上可以自由移動的光滑圓弧類，還有就是懸點在水平面上能夠自由移動的擺動類。

比如針對輕繩連體類的問題進行解析，由于系統處在機械能守恒的狀態下，所以除了重力會進行做功外，其他的功，都是在系統的內部，展開相互的轉移，這也就決定了物體的內部與外部間，不會產生能量的傳遞情況。

例2 在傾斜角為30°的光滑斜面，兩個質量為M、m的物體，通過定滑輪、繩子進行連接。兩個物體的初始狀態為靜止，物體m的離地高度為h，后來滑下斜面，求出m落地時的速度。

解析：在解題的時候，教師可以幫助學生，對這類問題中各個物體間的力學系統進行了解，其中比較關鍵的一點就是，對于M和m之間的重力情況，要進行合理的分析，這樣能夠理解斜面對M的支持力、滑輪對細繩的作用力，并進一步判斷出實際做功的力。當兩個物體在運動的過程中，能量剛好是相互進行轉化，按照機械能守恒的定理可以求出，M和m的能量情況，然后借助轉移理論列出等式，求出答案。

三、 結語

總而言之，在高中階段的物理教學過程中，針對機械能守恒的解題方法，教師要根據不同的解題情況，對學生做出相應的引導，幫助大家在課堂學習的過程中，建立多元性的學習認識，這樣對其未來學習習慣的養成，有著至關重要的作用。

參考文獻：

[1]江子川.機械能守恒定律在高中物理解題中的應用[J].中國高新區，2018（11）：71.

[2]董奇烜.高中物理中機械能守恒定律問題的解題策略探討[J].學周刊，2018（9）：97-98.

作者簡介：

龍東，北京市，北京師范大學燕化附屬中學。