周一鳴

【摘 要】高中物理主要涉及到力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等多個(gè)知識(shí)層面，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難度大，存在較大的困擾。而作為能夠直接觀察到的物理量，能量往往是作為物理系統(tǒng)的能力，在物理解題中應(yīng)用廣泛，其涉及到功能關(guān)系、能量守恒兩個(gè)核心部分，這兩者是相輔相成的，本文就高中物理能量轉(zhuǎn)化題的解題情況談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

【關(guān)鍵詞】高中物理；能量轉(zhuǎn)化題；解題分析

能量轉(zhuǎn)化與守恒定律是高中物理的基本原理，其中涉及到力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)包括原子物理學(xué)等多個(gè)板塊。經(jīng)過大量的習(xí)題練習(xí)及知識(shí)拓展，發(fā)現(xiàn)物理學(xué)科中很大一部分現(xiàn)象都能夠采用能量概念對(duì)其進(jìn)行合理的解釋，部分問題還能夠通過能量轉(zhuǎn)化得出結(jié)論，因此，我們?cè)谖锢韺W(xué)習(xí)中必須掌握能量轉(zhuǎn)化題的解題技巧。

一、理解能量轉(zhuǎn)化基本點(diǎn)

（一）功與能量基本點(diǎn)

功能關(guān)系主要集中反映的是功的基本性質(zhì)特點(diǎn)，一方面功可以作為力的空間效應(yīng)，另一方面力則能夠?qū)崿F(xiàn)多次位移累計(jì)，為能量轉(zhuǎn)換提供了可能。與物體有所不同，力有正負(fù)之分，即當(dāng)力表現(xiàn)為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其物體的力與位移形成一個(gè)銳角，那么其對(duì)物體所做的功較為正；若形成的是鈍角，那么可以說力所做的功為負(fù)功[1]。當(dāng)然也存在成垂直的現(xiàn)象，表示其對(duì)物體不做工。當(dāng)力對(duì)物體做正功時(shí)，其對(duì)物體運(yùn)動(dòng)起促進(jìn)作用，當(dāng)力對(duì)物體做負(fù)功時(shí)，其對(duì)物體則表現(xiàn)為阻礙作用。通常，力對(duì)物體做功的過程也是能量轉(zhuǎn)化的過程，其做工的量即為能量轉(zhuǎn)化量。

（二）機(jī)械能與能量基本點(diǎn)

機(jī)械能與能量的基本點(diǎn)主要包括外力做工與物體動(dòng)能轉(zhuǎn)變、重力做工與重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變等。當(dāng)外力對(duì)某一單個(gè)物體做正功時(shí)，此時(shí)物體動(dòng)能變大，若針對(duì)阻力做工，那么將會(huì)降低物體動(dòng)能。與此同時(shí)重力與彈力做工會(huì)導(dǎo)致勢(shì)能產(chǎn)生相應(yīng)的變化。能量轉(zhuǎn)化與守恒定律認(rèn)為力做正功會(huì)降低物體勢(shì)能，當(dāng)對(duì)這些力產(chǎn)生克服，那么將會(huì)增加系統(tǒng)勢(shì)能。然而彈力之外的力以及重力做功時(shí)，會(huì)改變物體機(jī)械性能，而其他外力做功則會(huì)降低物體機(jī)械能。例：一物體重2kg，其從距離地面40m位置掉落，假設(shè)該物體落地速度為20m/s，那么其降落時(shí)能夠產(chǎn)生的內(nèi)能是多少？在解答這一問題時(shí)，首先應(yīng)該明確物體在降落過程中會(huì)伴隨機(jī)械能的減少，這種機(jī)械能是以內(nèi)能的形式存在，按照能量守恒定律，可以計(jì)算出其內(nèi)能：

二、順應(yīng)能量轉(zhuǎn)化與守恒思路

首先，需要明確外力做功與機(jī)械能轉(zhuǎn)換的相關(guān)性，對(duì)能量的源頭做出相應(yīng)的闡述，其在振動(dòng)過程中會(huì)發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，需要明確其能量轉(zhuǎn)化的具體情況，鞏固、擴(kuò)展物理能量觀。基于電場(chǎng)特質(zhì)，能量觀在解題中比力的觀點(diǎn)更有利于問題答案的解出。盡管電荷勢(shì)能會(huì)受到電力做功影響，但這種影響與力學(xué)中重力做工、重力勢(shì)能轉(zhuǎn)換等差別不大，可忽略不計(jì)，這也是能量轉(zhuǎn)化的一大特征[2]。如：在圖1中，該斜面傾角為？茲，有一滑塊質(zhì)量為m，其于擋板P上S0位置沿斜面往上滑，初速度為V0，此時(shí)斜面與滑塊之間所產(chǎn)生的動(dòng)力摩擦因數(shù)u

因此，可以判定該物體在運(yùn)動(dòng)結(jié)束后將會(huì)停留在P點(diǎn)位置，其功能關(guān)系為

三、增強(qiáng)對(duì)能量觀轉(zhuǎn)化能力

為提升自身的解題能力以及促進(jìn)能量守恒思想內(nèi)化，可以進(jìn)行功能關(guān)系及能量轉(zhuǎn)化守恒相關(guān)習(xí)題的練習(xí)。在日常學(xué)習(xí)中，老師也提倡加強(qiáng)能量轉(zhuǎn)化題練習(xí)，能夠積極應(yīng)對(duì)多種不同的問題情景[3]。如：有一均勻鏈條長度為L，將其放置于光滑水平桌面，其中1/4垂在桌邊位置，如圖2.松手后鏈條向桌邊下滑，求該鏈條滑至離開桌邊時(shí)位置的速度。

在解答該題時(shí)，首先需考慮到無摩擦力做工，再根據(jù)機(jī)械守恒定律，得到

通常，當(dāng)電場(chǎng)力做工時(shí)，電場(chǎng)能與動(dòng)力守恒。

四、結(jié)束語

作為物理學(xué)中描寫系統(tǒng)及過程的量，能量能夠通過一定的定律由零能量狀態(tài)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)能量總和，且這種能量并不是確定的，其會(huì)隨著系統(tǒng)描寫的變化而變換，在物理學(xué)習(xí)中，需要加強(qiáng)對(duì)守恒定律的學(xué)習(xí)，為物理學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳軻.淺析高中物理知識(shí)在生活中的轉(zhuǎn)化——如何實(shí)現(xiàn)上床下桌的自動(dòng)升降[J].科學(xué)家，2016， 12（18）：9-10.