能量的小论文

时间:2020-10-22 09:45:28 其他类论文 我要投稿

有关能量的小论文

  有关能量的小论文应该怎么写?论文既是探讨问题进行学术研究的一种手段,又是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。下面小编给大家带来有关能量的小论文,欢迎大家阅读。

有关能量的小论文

  有关能量的小论文篇1:

  浅论能量守恒之动能定理

  【内容摘要】高中能量守恒中的动能定理是高考的易考点,也是易错点。在这一知识点的学习中,教师要合理引导学生分析其中的物理情境,全面分析物体的受力状况,准确把握动能的变化态势,让学生得之于心应之于手。

  【关键词】高中物理 动量定理 能量守恒 四部曲

  一、常见动能转换的描述

  高中物理中的动能是指物体因为运动而具有的能量,用数值量化的话,它等于(1/2)mv2。动能也是能量的一种,也同样遵守能量守恒定律。而教材中的动能定理所涉及到常用的能量变化不外乎动能,重力势能,热能等,试题中常见的有动能转换为重力势能,重力势能转换为动能,重力势能、动能转换为热能,外力转换为动能、重力势能或热能。其中热能产生方式主要为摩擦,一般以阻力的方式伴随发生。它具有消耗性、不可逆性,不具备转换为动能或者重力势能的条件。

  二、解题“四部曲”

  动量定理的解题步骤可以概括为“四部曲”:首先,确定研究对象;其次,分析受力情况;再次,分析动能变化情况;最后,根据定理作解答。

  1、确定研究对象

  物理实际解题过程中我们首先要明确的是研究对象。一般研究对象为一个质点或者某一物体,大多数情况下为了方便解题以及分析受力情况而把研究对象简化为一个质点。在整个分析与解答过程中,研究对象必须确定,且参考系不能更改。一旦参考系更改,那么研究对象的各项参数就会跟随变化,所得出的结果也将是错误的。

  2、分析受力状况

  在确定了研究对象之后,下一步就是分析研究对象的受力情况。根据题目描述情况,画出一个简易草图(题目有图示的此步骤可以省略),其中包括研究对象的大致形状、研究对象所处环境(比如斜坡、圆环、高台等)、研究对象的受力情况、研究对象的位移情况以及研究对象的速度变化情况等。其中如果研究对象出现多个受力,即合力。那么研究对象的总受力情况,即合力大小符合平行四边形法则。这几项中任何一项都非常重要,每一项都必须考虑到。研究对象所受的每一种力以及力的大小情况都要单独标示清楚,同时位移情况也必须在草图上清楚的显示出来。

  3、分析动能变化情况

  在研究对象的受力情况确定后就该明确研究对象的动能变化情况。首先确定研究对象的初始动能情况,二是研究对象运动过程中是否有外力作用、外力作用持续时间等,重力势能大小是否变化(即研究对象的高度是否变化),研究对象的速度是否变化、移动过程中是否产生热能(一般情况下有摩擦力时需考虑此项,若无摩擦力则无热能的产生)等。在这里我们需要明确,动能没有负值,而研究对象的动能增量情况则是可增可减的。

  4、根据动能定理作答

  在研究对象的能量变化情况确定后,最后一步就是答题过程,有了上述的准备工作之后,顺着答题思路,解题将变的轻而易举。

  三、例题解答步骤的演绎

  例题1:如图所示,质量为m=0、5kg 的小球从距地面高H=5m处自由下落,到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形凹槽槽壁运动,半圆槽半径R=0、4m小球到达槽最低点时的速率为10m/s,并继续沿槽壁运动直至槽左端边缘飞出,竖直上升,落下后恰好又沿槽壁运动直至从槽右端边缘飞出,竖直上升、落下,如此反复几次。设摩擦力大小恒定不变:(1):求小球第一次离槽上升的高度h。(2):小球最多能飞出槽外几次(g=10m/s2)?

  解题分析:首先我们需要了解小球的运动状态以及期间有哪些能量发生变化。这里小球的运动状态应该分两个部分来分析:一是小球下落至槽过程中重力势能减少,下落时产生速度,那么动能变化,动能的变化是从无到有的一个过程,它是增加的。沿槽壁运动时有摩擦力,既然有摩擦那么就会产生热能,消耗能量。二是小球由槽底沿槽壁向上运动时,小球位置升高,重力势能增加,此时小球速度降低,动能减少。小球离开槽壁向上运动时,动能全部转换为重力势能。因题目假设摩擦力大小恒定不变,因此产生的热能跟下降过程一样。在小球上升到最高点后又落下,重复上述过程。在这之中小球初始速度为零,那么在起始位置时就只有重力势能。直到小球静止在槽底这整个过程就是重力势能转换为热能的一个过程。

  根据参考系的不同对于问题(1)有两种解题思考方法。

  方法1:参考系为凹槽底部。当小球第一次离开槽壁上升时它的动能为小球在槽底时的动能减去因摩擦产生的热能、再减去小球上升至地面时的重力势能,因此此时的动能为E1=G1=G—EF—GR=27—4—2=21J。此时小球可以上升的高度为h1=G1/(mg)=21/(0、5×10)=4、2m。由此,问题(1)已经解答出来了。

  方法2:参考系为地面。因小球在槽内完成一次下降上升过程因摩擦而消耗的热能为EF=2Ef=4J。而小球落至地面时的动能为GH=mgH=0、5×10×5=25J。那么小球从槽壁的另一端飞出时,其动能为E1=GH—EF=25—4=21J。由此可知高度h1为4、2米。

  再看问题(2),小球最多能飞出槽外几次,因飞出槽外由此需耗能量为4J,而小球降落至地面时的动能为GH=mgH= 0、5×10×5=25J。而小球每在槽内完整的运动一次消耗的热能为EF=4J,那么,由此可知小球在槽内运动次数为N=GH/EF= 25/4=6、125,取整即为6次。

  【参考文献】

  [1] 李平、 动量定理及动量守恒定律的教学探讨[J]、 科技信息(科学教研),2007、22

  [2] 涂勇、 谈动量定理的理解和应用[J]、 数理化学习(高中版),2006、18

  [3] 黄伟、徐高本、 动量定理 动量守恒定律[J]、 高中生学习(高三版),2011、08

  有关能量的小论文篇2:

  浅谈中职物理能量守恒教学的关键点

  摘要:中职物理能量守恒教学涉及到诸多的知识点,应当将相应知识点加以系统整合,并注重教学目标的制定与教学效果的评量。在这种背景下,本文首先从势能、能量、能量守恒三个方面探讨了中职物理能量守恒教学的关键内容,进而从教学目标与教学评量两个方面探讨了中职物理能量守恒教学的关键工作。

  关键词:中职物理;能量守恒;教学;关键点

  一、明确教学内容

  1、势能。首先是重力势能。(1)势能:与物体系统配置(相对位置、形状)有关的能量。若彼此之间存在有交互作用力(重力、弹力),则其配置发生变化时,即伴随有势能的变化。(2)重力势能:一个物体的重力势能是其位置的函数。若重力对物体作负功,则使物体的重力势能增加,所作负功的量值等于物体重力势能的增加量(施力反抗重力作正功,重力势能增加);若重力对物体作正功,则使物体的重力势能减少,所作正功的量值等于物体重力势能的减少量。(3)地表附近的重力势能(重力mg视为定值),若以地面作为重力势能的参考面,即物体在地面时的重力势能取为零,则Ug(0)=0,物体在位置坐标y的重力势能。在计算重力势能时,不一定取地面为重力势能参考面,其实任一高度的水平面都可设定为零势能,即:势能是相对的。任何水平面作为重力势能的参考面,都不影响该质点在两点之间的重力势能差值。质点在两点之间减少的重力势能,经由重力对质点作正功,转变为质点动能。这主要是由于地球质量太大,变化极小,忽略了对地球的影响。物体运动的趋势是减少其势能,势能不再变化时,物体就达到了平衡状态。其次是弹性势能。弹簧的弹性势能是其长度变化量的函数。若弹簧的恢复力对物体作负功,则使弹性势能增加,所作负功的量值等于弹性势能的增加量;反之,若恢复力对物体作正功,则弹性势能减少,所作正功的量值等于弹性势能的减少量。

  2、能量。一是能量形式包括:简介力学能量、热能、光能、电能、化学能等各种形式的能;介绍克氏温标(绝对温标),说明温度越高代表物体中原子的平均动能越大。二是有关各种能量及能量间转换避免做定量推导及计算。三是能量间的转换与能量守恒,举例说明各种能量间的转换以及能量守恒的观念,介绍质量及能量可以相互转换的概念,介绍E=MC2的公式。重点考虑在作用力为保守力时,两种物体的受力情形。包括:(1)物体仅受单一保守力作用,落体运动、行星绕日运动,物体分别只受单一的重力或万有引力作用。(2)物体所受外力含单一保守力及与运动路径处垂直的正向力作用,在平面、斜面或曲面上的运动物体,或在水平面上与弹簧连接的运动物体,分别仅受单一的重力或弹力以及正向力作用。

  3、力学能量守恒定律。若一个物体(或一个系统)仅受到保守力的作用,则其动能和势能在运动过程中会改变,但其总和(即物体或系统的力学能量)则保持不变。教学过程应注意如下几方面内容:(1)物体仅受保守力作用,则根据功能定理,合力对物体所作的功等于其动能的变化量,即W=ΔK。由于保守力所作的功,可写为W=—ΔU,则W=—ΔU=ΔK,即ΔK+ΔU=0→Kf+Uf=Ki+Ui=力学能量守恒。(2)力对物体作功,只是能量传递及转换形式,并不会使总能量有所增减。(3)摩擦力对物体作功,将物体的力学能量转换成内能(热能)。(4)在一个孤立的系统中,能量可以从一种形式转变为另一种形式,但系统的总能量保持不变。能量守恒定律不是经由数学推导所得,而是建立在无数的实验验证上的。

  二、确定教学目标,注重教学评量

  1、教学目标。教学目标包括如下几个方面:一是知识的精熟。熟悉课程的内容,加以反复演练探究,使学生对能量守恒知识精熟并能自由运用。二是独立思考的能力。能观察事物,怀疑并提出疑问;能对问题独立思考,而不是单纯的记忆标准答案。三是解决问题的能力。能自己思考并且设计实验方法解决疑惑,不依赖他人提供正确答案。四是科学家的观点。提供科学家的看法,了解科学家看待事物的习惯。五是帮助他人并对团体有贡献。愿意主动帮助同学,并能够帮助同学学习,在其他方面也愿意给予同学协助。

  2、教学评量。一是为了解学生的学习状况和成就,教师应适时进行“形成性评量”和“总结性评量”,以评估学生学习成就和诊断教学得失,并加以补救及调整,从而达到预期的教学目标。二是评量方式除纸笔测验外,应考评学生所做习题和学习报告以及课堂讨论和实验活动的表现,综合评估学生的学习成就和能力。三是评量的.内容,应以教学目标和学习行为目标为导向。在认知方面,按记忆、理解、应用、分析、综合、评价等不同层次,设计评量试题,题型应生动活泼并难易适中;在情景方面,注重科学精神和科学态度的表现;在技能方面,则考查实验操作的技巧和设计的能力。四是平时考查的项目可以阅读报告、专题研究、自制模型、自行设计实验等方式进行。在报告和研究方面,应注重组织能力、资料查询能力、讨论及作结论能力;在实验方面,则注重思考能力及创造能力。

  总体而言,物理课程一直是中职学生的学习难点,但职业院校培养技能型人才的使命却要求学生必须掌握一定的专业技能,而这需要他们掌握扎实的基础知识。在能力守恒的教学中,应注意启动学生的思维。首先要明确教学内容,使学生对问题所表述的物理情境有一个完整、清晰的认识,接着应当确定教学目标,教学的每个过程是否遵循动量守恒定律。最后分清已知量和待求量,这样学生的思维得到了有效启发,守恒问题的教学也到了水到渠成的效果。

  参考文献:

  [1]林旭升,温奕霞、对能量概念在基础物理教学中地位的认识[J]、高等理科教育,2003,(03)

  [2]路水、科学发展史故事连载之六 发现能量守恒和转化定律的艰难历程[J]、科学大众,2007,(01)

  [3]金丹青、能量守恒与转化定律在电磁学中的应用[J]、宁波职业技术学院学报,2003,(05)

  [4]张三慧、从功能定理到热力学第一定律到普遍的能量守恒定律[J]、物理通报,2002,(12)

  有关能量的小论文篇3:

  高中物理中能量守恒教学方法探讨

  摘要: 本文针对当前能量守恒定律的高考题型,从不同角度进行分类与解析,发现其特点与规律,总结了高中物理能量守恒教学中需要注意的问题和相关高考题型的分析,以达到对高中物理教学进行指导的目的。

  关键词: 高中物理力学 机械能 能量守恒 教学方法

  高中物理力学中涉及两个守恒定律,即动量守恒定律和能量守恒定律,其中能量守恒主要指机械能守恒,是指在只有重力做功的条件下,物体的动能和势能相互转化,系统的总机械能保持不变。一旦掌握这个守恒定律,对物理概念和物理规律的理解就能更进一步。

  守恒方法虽有万千妙用,但对于刚刚接触它的高中生来讲,如何让他们接受并理解甚至很好地去运用这个守恒方法去解题,难言轻松,对教师的教学方式和方法也有很高的要求。那么,在进行该类问题的教学时应注意哪些问题呢?关于守恒问题是否有规律可循呢?本文就是结合近年各地高考中相关考查题型,对能量守恒的所有题型从不同角度进行分类解析,发现其中的特点与规律,并就每一类题型要如何高效进行教学作简要分析。

  一、高中物理能量守恒的教学

  1、指导学生通过功能关系理解能量含义。

  高中教材中关于能量的内容有以下几个方面:力学中的机械能(包括动能和势能);分子运动理论中物体的内能(包括分子动能和分子势能);电场中的电势能;电路中的电能及电磁振荡中的电场能和磁场能,等等。这些知识学生很容易说出来,但让他们讲出每一种能量的含义来,就很困难了。对此可从两个方面引导学生理解能量:(1)对能量我们只研究某一状态的能量值和某一过程的能量变化,对于能量值的确定有的有计算公式,比如动能、势能等。(2)教材中没有计算公式的有关能量,比如:内能、磁场能等。对于这些能量,有很多教师采取讲解的方法,可通过讨论让学生想出来可以进行转化的能量,然后可组织学生讨论归纳出各种形式的能量发生变化时对应的力做功的情况,通过比较、归纳就可以接受这样一个原理:功是能转化的量度。抓住这一线索理解能量含义、处理能量问题是很方便的。对有些能量值的求解,可以通过做功实现,而对于一些变力做功,也可以通过能量转化进行解答。教师要让学生清楚,做功和能量变化是密不可分的,应该让学生牢牢记住功能关系,熟练掌握功能原理。

  2、善于类比,加强学生对概念的理解。

  在学习分子势能变化和电势能变化的知识点时,因为学生对两种能量只是有表面的、粗浅的了解,教材中也没有给出计算变化量的公式,所以对这两种能量难以理解和掌握。对此,可采用类比的方法,将分子势能变化和分子力做功的关系、电势能的变化和电场力做功的关系类比成重力势能变化和重力做功的关系:重力做多少正功,重力势能就减少多少,重力做多少负功,重力势能就增加多少,即△EP=—WG。而分子力做功同样能引起分子势能的变化,电场力做功也引起电势能的变化,二者量值相等,从而也能充分体现出功能关系。另外对机械能的变化,可指导学生从机械能守恒条件为突破口进行思考:如果一个系统除重力外有其他力做功,那么机械能会如何变化?学生就可以通过类比、推理得出机械能不守恒的结论,而且其他力做多少正功,机械能就增加多少;做多少负功,机械能就减少多少,也体现了功能关系。在物理概念、规律的理解上,类比方法是常见的,教学中教师指导学生学会运用这种方法,往往能达到较好的理解效果。

  3、能量守恒定律不能忽视。

  能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一,它对各种能量的转化和守恒都是适用的。但学生解题时,这条具有普遍适用意义的重要定律却往往容易被忽视。主要表现为两个方面,一是想不起运用能量守恒定律,二是误用。学生在实际应用中对有些能量的损失分析不出,比如物体碰撞过程中,机械能的损失、电磁振荡现象中的电磁辐射能的损失,等等。有些学生经常把光滑无摩擦、无电阻热损耗作为能量的守恒条件,将电磁问题当做能量守恒来处理。

  其实这与教师在教学中的引导有直接关系。在电磁振荡的教学中,重点分析的是振荡过程中的能量的转化,却忽视了电磁辐射的能量损失,即出现了“重感应,轻辐射”的教学弊端,这是应该引以为戒的。教师在教学中应指导学生从特殊情况中跳出来,重视教材的连贯性和知识点的内在联系,用联系、开放的观点分析问题,全方位理解各物理现象中的能量问题。

  二、高考中能量守恒问题分类分析

  机械能守恒试题可以分为单体研究问题和多体问题,其中单个物体的机械能守恒过于简单和单一,高考题中基本不会出现,而以考查多个物体组成的系统的机械能守恒问题为主。当研究一个问题涉及的不是一个物体而是两个或两个以上的物体时,应具有整体意识,将不同的物体组成系统,这样往往会化繁为简,化难为易。机械能守恒律适用于系统:当组成系统的各个物体之间只有动能和势能之间的转化,没有机械能与其他形式的能量之间的转化时,则系统的机械能守恒。

  三、结论

  从上述论述我们可以看出,高中物理关于机械能守恒与动量守恒的问题是有规律可循的:机械能守恒问题可以按模型进行分类,在机械能守恒的教学时,应向学生灌输模型概念,每种模型问题均有对应的解题方法方法和技巧,如滑槽模型问题中只要认清物体的运动过程,挖掘出物体运动到最高点或最低点时速度相同的隐含条件就可轻松解题;关于动量守恒的教学虽然依然可以分模型进行讨论,如典型的碰撞模型,滑块模型等,但各模型问题间无本质区别,只要向学生阐述明白动量守恒的条件及守恒的物理过程就可。教学时应注意启动学生的思维,首先要使学生对问题所表述的物理情境有一个完整的清晰的认识,接着将问题表述的总物理过程分解成若干个子过程,每个过程是否遵循动量守恒定律,最后分清已知量和待求量。这样,学生的思维得到了有效启发,动量守恒问题的教学也达到了水到渠成的效果。

  参考文献:

  [1]徐高本、机械能守恒显神通[J]、数理天地高中版,2004(12)

  [2]朱欣、典型机械能守恒问题分类解析[J]、中学理科,2005(09)

  [3]肖立、例析三类系统机械能守恒习题[J]、数理化学系高中版,2007(09)

  [4]刘加模、运用守恒思想方法巧解物理高考题[J]、教学研究,2009(09)

  [5]徐忠、浅谈动量守恒与机械能守恒的综合运用[J]、中学理科,2001(5)

  有关能量的小论文篇4:

  浅析“能量守恒定律”在做功问题中的应用

  【摘要】“能量守恒定律”是物理中的重要定律,在解决各种做功问题中应用广泛,能量守恒定律的应用范围较广,在做功问题解答中必须会用到这个公式,因此我们在学习这一定律时,要准确把握其适用范围,把做功问题和定律结合在一起,提升自己应用这一定律解决问题的能力。下面针对“能量守恒定律”在做功问题中的应用进行阐述,分享自己关于这一部分的学习经验。

  【关键词】能量守恒定律;做功问题;高中物理

  1能量守恒定律简介

  能量是支撑自然界正常运转的关键所在,自然界中的能量对应着不同的运动状态,能量有机械能、内能、电能和原子能等区别,不同能量形式之间可以相互转化,通过摩擦可以将机械能转化为内能,而内能也可以转化为机械能,电流经过电热丝可以实现电能到内能的转变,不同形式的能量之间可以通过做功来完成转化。某种形式的能量减少,会伴随着其他形式的能量的增加,能量的减少和增加量是相同的,某个物体的能量减少,一定伴随着其他物体能量增加,两者之间的能量值是一定相同的。能量守恒定律是自然界最普遍的定律,只要有能量的变化就会服从这一定律,做功是最基本的能量变化形式,通过做功可以实现能量形式的转变。因此,要研究做功问题,一定会用到“能量守恒定律”,这也是我们学习物理的基础工具之一。

  2“能量守恒定律”在做功问题中的应用

  2、1能量守恒定律的适用范围

  我们在“能量守恒定律”学习中不仅仅要明确其概念,更重要的是把这一定义应用到物理题目的解答中,尤其是在做功问题解答中,要学会灵活使用这一定律。能量守恒定律注重各种运动形式中能量的转化,大自然的能量是恒定不变的,每一次做功都包含着能量的转变,但是转化和传递过程中能量是恒定不变的。在物理学习中,“能量守恒定律”适用于机械能守恒、机械能和势能守恒、动能和电势能守恒等,各种形式能量之间是等量转换,运动过程中总能量是恒定的。我们在本文中重点讨论的问题是做功过程中能量守恒定律的应用,探究这一定理的应用条件。

  机械能守恒的条件是:除了重力做功之外,没有其他形式的物体做功,在实际的做功过程中,物体收到了来自其他外力的作用,这些外力的代数和为零则可以认为只有重力做功存在,是满足机械能守恒的前提条件的。在大多数做功问题的解决中,我们默认的机械能守恒的条件是排除了重力作用的影响, 能量守恒定律的研究要限定在一定的系统内,如果系统内是单个物体做功,我们要考虑是否有重力做功的影响,在探究机械能是否存在守恒,而体系内如果有多个物体进行作用, 我们还要把摩擦力和介质阻力纳入到做功对象中。

  2、2做功例题分析

  下面我们选择针对性的例题来研究“能量守恒定律”在做功问题中的应用,例题:下图1所示,一个小车停放在表面光滑的水平面上,其中一个物体沿着水平轨道向上面滑去,当物块到达了一定的高度后再回落。例题中假定小车的质量为m,其质量则为M,物块的滑行速度为v0,求解这一个小物块的滑行最大高度为多少?

  对于此题目的解答要正确使用能量守恒定律,小物块和小车共同构成了一个单独的运动体统,这一个系统中遵守能量守恒定律的范畴,由于表面的光滑的,因此整个体统中没有发生摩擦做功,系统内的机械能是守恒的。因此,此题目的求解可以根据动量守恒定律和机械能守恒定律来进行解答。假定小物块的滑行最大高度为h,其到达最高度时滑行速度为v,根据动量守恒和能量守恒可以列出两个等式,从而解答出可以达到的最大高度h。

  2、3碰撞做功中应用

  碰撞问题是高考考试的重点内容,在碰撞过程中会伴随着做功,涉及到求解物体的位移和相对位移,这类问题把动量守恒和能量守恒结合在一起,针对这种问题的求解,我们要找出物体间的相互位移关系,抓住功能定理和能量守恒定理的本质,列出相应的方程式。能量守恒定律在碰撞问题中应用,我们要明确两个物体发生相对滑动摩擦是将机械能转变为内能,对内能的部分的计算,我们可以采用物体所受合力和相对位移乘积做功来表示。做功是能量转变的量度,系统中物体做功量等于能量的转化量,假设两个物体之间发生了相对滑动,产生了摩擦热,机械能转变为内能,通常而言,摩擦产生的热量大小和两物体相对互动做功是相同的,滑动的程度越大,其能量转化就会越多,相反则能量转化较少,我们可以根据系统中做功产生的能量变化来表示内能的变化,这是能量守恒定律在解答这一类问题中的妙用。

  3结语

  综上所述,“能量守恒定律”是物理学科中的基础定律,在物理学习中广泛应用,尤其是在做功问题的解答中,这一定律必不可少,是完成题目解答的关键定律。因此,我们在应用这一定律解答做功问题时,要注重对分析系统的选择,选定的系统中能量变化是守恒的,灵活运用机械能、内能和势能的变化量守恒,正确应用这一定律,提高物理难题的解答速率和准确性。

  【参考文献】

  [1]韩晓霞、动量守恒定律与能量守恒定律的适用范围研究[J]、济南职业学院学报,2013(04)

  [2]张元生、能量守恒定律在做功解题中的应用[J]、山东煤炭科技,2012(12)

  [3]李永磊、探究能量守恒定律在高中物理解题中的应用[J]、集宁师专学报,2014(11)

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