守恒定律高中物理論文

時間:2022-01-22 03:22:13

導(dǎo)語:守恒定律高中物理論文一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

守恒定律高中物理論文

一、能量守恒定律

對于能量尤其是熱能的轉(zhuǎn)化已經(jīng)形成了一門新的學(xué)問叫作傳熱學(xué),專門研究如何使熱量更有效率的傳播和加以利用.電視信號塔將電能轉(zhuǎn)化為了電磁波,于是就專門有一門學(xué)問來研究如何更有效的利用能量傳遞.事實上,人們除了對能量的總量關(guān)心之外,對于能量的傳遞和轉(zhuǎn)化方向更加的關(guān)心,于是形成了猶如熱力學(xué)第二定律這樣的一系列定律定理.能量轉(zhuǎn)移的方向與總量沒有關(guān)系,能量的“勢”在能量傳遞和轉(zhuǎn)移的過程中掌握著方向,電能是靠電流進行轉(zhuǎn)移的,電流的方向正是電勢的方向,電勢差決定了電流的方向及大?。粺崮艿摹皠荨苯凶鳒囟?,熱量從高溫物體流向低溫物體,而不是從能量多的物體流向能量低的;由相對位置引起的能量在物理學(xué)中被直接定義為勢能,代表著重力的方向,勢能也是沿著這一方向進行釋放從而轉(zhuǎn)化成為其他形式的能量.

二、動量守恒定律

動量是一個合成的物理量,由質(zhì)量和速度相乘得到,由于速度是一個矢量,動量也就成為一個帶有方向性的矢量,矢量就意味著角度.動量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既適用于宏觀物體,也適用于微觀粒子;既適用于低速運動物體,也適用于高速運動物體,它是一個實驗規(guī)律,也可用牛頓第二定律和動量定理推導(dǎo)出來.在高中物理中,但凡遇到碰撞的問題,首先要列出的往往就是動量守恒的方程,由于這里面涉及兩個物體的質(zhì)量和速度四個量,在結(jié)合動能守恒定律,對于相關(guān)的任何一個物理量都可以輕易推導(dǎo)出來,從而得到結(jié)論.動量的變化帶來了沖量的變化,事實上沖量成為了動量變化的原因,于是一個公式便誕生了,在經(jīng)典物理學(xué)中,F(xiàn)t=Δmv,這個公式用于解決外力對系統(tǒng)的動量變化,如果力的方向又恰好在物體運動的方向上,那么利用Fs就可以算出外力對系統(tǒng)所做的功,于是根據(jù)動量守恒方程與能量守恒并聯(lián)可以計算出所有相關(guān)的物理量.動量守恒的另外一個最典型的運用在物理學(xué)中被稱為“反沖”,當(dāng)一個物體向一個方向噴射出高速的氣流或者粒子流,其本身就會向相反的方向運用獲得加速度,在這個過程中,噴射的氣流或者粒子流的動量與自身獲得的動量在數(shù)量上相同并且在方向上相反.這個現(xiàn)象在航空航天技術(shù)上得到最廣泛的應(yīng)用.比如,在我國的天宮一號空間站底端就安裝有主噴射口用來調(diào)整速度和四個方向的副噴射口用來調(diào)整運行的姿勢.當(dāng)主噴射口向后噴出質(zhì)量m1速度為v1的氣體時,航天器向前加速的動量是m2Δv,而在數(shù)字上m2Δv=m1v1.同樣的原理,通過控制副噴射口噴射氣體,可以調(diào)整航天器的運行角度和運行姿勢等.在高考的物理題目中,動量守恒是一個必考的內(nèi)容,一般都會涉及碰撞、航空航天及火箭發(fā)射等,在復(fù)習(xí)的時候,對動量守恒定律的精準(zhǔn)把握,能夠幫助同學(xué)們在高考中取得更好的成績.

三、質(zhì)量與質(zhì)能守恒定律

在經(jīng)典物理學(xué)中,質(zhì)量僅指靜質(zhì)量.一個物體,無論形狀怎么奇怪,甚至在質(zhì)點的概念中可以忽略大小形狀,但總是有一個比較精確的質(zhì)量,無論是大至太陽、銀河系還是小至原子、電子.在高中物理學(xué)的經(jīng)典力學(xué)中,這些精確的質(zhì)量是不可能被創(chuàng)造出來或者消滅掉的.兩個隨意的物體之間都存在萬有引力,說明質(zhì)量是產(chǎn)生萬有引力的原因.物體的慣性僅與其本身的質(zhì)量有關(guān),牛頓第一定律又叫慣性定律,這說明質(zhì)量是慣性的產(chǎn)生原因.質(zhì)量是物體的固有屬性,大到天體宇宙,小到原子電子甚至夸克,在目前的物理學(xué)中,它們的質(zhì)量都可以當(dāng)成常量進行計算.通常情況下,高中物理中不涉及質(zhì)量的變化,除了有關(guān)連接體的問題值得注意之外,也就無所謂“質(zhì)量守恒”了.當(dāng)相對論將物理學(xué)帶入到高速運動的范疇之內(nèi),以上的結(jié)論就顯得不那么準(zhǔn)確了,事實上,當(dāng)物體的運用速度加快可以與光速比擬時,所謂的“質(zhì)量守恒”似乎變得不成立了.質(zhì)能守恒是現(xiàn)代物理區(qū)別于經(jīng)典物理學(xué)的一個關(guān)鍵公式,那就是在這個定律中,質(zhì)量與能量開始統(tǒng)一,并且符合簡單的質(zhì)能轉(zhuǎn)換方程E=mc2,從而突破了之前單純的質(zhì)量守恒和能量守恒,標(biāo)志著一個在宇宙中更加普遍適用的定律的發(fā)現(xiàn).太陽的燃燒靠的是氫元素的核聚變從而將自身的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為了能量,其中一部分來到了地球,才有了我們的勃勃生機.原子彈的研制正是基于愛因施坦的這樣一個公式,同時核能的和平利用也同樣引人注目,成為改變世界能源利用格局的一個理想方案.質(zhì)能守恒在高中物理課本中作為一節(jié)選修的內(nèi)容,由于與世界話題原子彈有著直接的聯(lián)系而引起很多高中生的注意力.在考試的過程中,這部分內(nèi)容由于是選修,所以基本上都是以概念的形式出現(xiàn),有興趣的同學(xué)可以多了解一些這部分的知識,對開闊視野有很大的益處.

四、結(jié)束語

高中物理課程是一個比較復(fù)雜的體系,知識點很多并且冗雜.但是,在教授的時候,老師應(yīng)該教會學(xué)生認真總結(jié),將復(fù)雜的知識點串聯(lián)起來組成高中物理的知識框架,從而將理解和記憶結(jié)合起來.能量守恒、動量守恒、“質(zhì)量守恒”及質(zhì)能守恒被作為幾個大的學(xué)習(xí)重點,將速度、質(zhì)量、勢及能量等物理量串聯(lián)起來,為高中生對于物理的學(xué)習(xí)提供了很多的便利.

作者:朱躍萍單位:江蘇省靖江市劉國鈞中學(xué)