如何走出机械能守恒与能量守恒的认识误区的初中物理教学研究

如何走出机械能守恒与能量守恒的认识误区的初中物理教学研究

钟巡

三都水族自治县周覃中学   558109

摘 要：本文主要针对机械能守恒以及能量守恒展开分析，加深对机械能守恒以及能量守恒的认知。目前主要针对机械能守恒定律展开分析，让所有人能够更加深刻的了解机械能守恒定律，衔接能量守恒，从而学以致用。

关键词： 机械能；机械能守恒定律；应用

一、机械能守恒定律

动能和势能综合在一起就会成为机械能，而势能中又包含了重力势能以及弹性势能，所以将这些综合在一起，才可称之为机械能。机械能的意思是不考虑摩擦力，也不用考虑介质阻力，物体在动能以及势能转化的情况下，能够形成机械能，然而其总量没有发生任何变化，此时叫做机械能守恒定律。以本质从能量进行转化，产生物理作用后，系统中所含有的机械能总量，一直都会维持着一致的状态，所以在内部与外部出现机械能转化的时候，也会产生其他的形式，如果没有其他能的转化，此时机械能会出现守恒，例如在水平面上进行圆周运动，并且此时为匀速。从功能关系进行分析，系统外力如果不具备做功的能力，那么系统内部那一步也不会做功，根据这种条件，机械能会出现守恒性。重力以及弹力会影响到能量的转化，但是不会影响到机械能的总和。机械能的守恒与能量间的转化有一定的关系，这与自然界中的规律也有很大的关系，物体具备的机械运动，是与机械能守恒无法分开的。机械运动在一定范围内会出现不同的形式，所以也要满足目前的条件，在使用这个定律的时候，前提是针对机械守恒定律要有相应的条件，要有正确的理解。

二、对机械能守恒定律的正确认识

（一）正确选取研究对象

针对机械能守恒定律展开研究，需要在相同的系统内。机械能守恒定律的研究对象必须是在一个系统，现在有两个物体一和二，需要针对某一个进行单独研究，观察是否具备机械能守恒。将一和二看做一个整体，然后一二再相互作用之下，功为零，那么此时具备机械能守恒。

（二）机械能守恒

对于机械能守恒定律，首先要有正确的理解，并且要有相应的条件去满足某一物体，如果只具备重力，那么在这样的情况下就会具备机械能守恒，对于单独的系统来讲会有保守力，而此时重力以及弹力会做功。那么能量之间也会进行转化，所以系统中具备机械能守恒。

（三）正确理解机械能守恒的相对性

机械能守恒本身具有一定的相对性，所讲述的是大小以及参考关系之间会有一定的关系，势能以及参考面也会有关系，所以在相同的系统之下，要具备不同的参考系数以及参考面，这样会产生不同的结果。

三、对机械能守恒定律的认识误区

（一）系统受到的合外力为零

当某一物质受到的合力为零的时候，那么系统的机械能具备守恒，当物体受力出现零数值的时候，其实也有两种情况，其中一种是由于滑动摩擦力做功，所以产生内能，此时机械能会不断的降低。那么系统机械能出现不守恒的情况，另一种情况是静止的物体或者是匀速直线运动的物体，在不具备滑动摩擦力做功的时候，那么系统机械能不会出现守恒。

（二）系统动能和势能没有发生变化

如果系统内的动能以及势能未发生任何的变化，那么系统机械能守恒。机械能守恒是在进行能量转化后能够达到守恒，但是这不是永远不变的结果，守恒本身会体现于动态过程，然而系统动能以及势能未发生任何的变化，说明没有实质的价值。如果静止不动，那么不会发生任何运动以及能量的转化，所以更提不上机械能守恒。

（三）系统只在弹力做功的情况下

系统中出现弹力做功，那么机械能守恒，如果在系统内出现了弹力做功，则机械能会出现守恒。如果没有弹力做功会出现不守恒，所以运动机械能守恒，根据其定义进行分析，物体在运动的时候，要对每一个过程的机械能。进行观测是否出现守恒的状态，并且对于系统内的每一个能量转化也要进行检测。在机械能守恒定律中，会产生很多的误区，然而能够透彻的理解这个定律，就能够判断机械能守恒。

四、能量守恒定律

能量守恒所讲述的就是热力学第一定律，在单独的系统中，能量始终保持着不变，那么总能量不会于限于动能与势能的综合体，其中也包含固有能量以及动能势能等。能量守恒，其实就是系统的总能量，从中能够体现出机械能，热能等。

（1）在自然界中有很多丰富的能量形式，同时也有很多的运动形式物体在进行运动时，具备着机械能分子在进行运动时会具备内能，电荷在进行运动时会具备电能，原子核在进行运动时会具备原子能，其实有很多种形式都能够体现出各种能量。

（2）能量多种多样，然而两种不同的能量也可以进行相互转换，例如摩擦生热，可以通过摩擦进行做功，从而产生机械能，并从机械能还可以转化成为内能。通过实例能够表明能量之间的不同，也可以进行转换。

总结:

机械能守恒与能量守恒在初中物理教学中非常重要，因为它能够体现出物体在进行整体机械运动中，是否会出现守恒，对于机械能的分析会给予一定的支持。但是在学习中，一定要避免机械能守恒定律所产生的误区。要彻底分析了解机械能守恒定律，并且通过实验来分析物体在进行运动中的能量转化以及能量之和。通过实验，最终判断机械能是否守恒。

参考文献:

[1]孙英凯，对机械能守恒定律的研究及探索[J]，探索科学2016（9），

[2]王燕萍，浅谈对机械能守恒定律的理解与应用[J]，试题与研究：教学论坛2013

(7）：46-46.endprint