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高中物理的守恒定律論文
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(shí)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(jìn)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��；熱能的“勢”叫作溫度，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(jìn)行釋放從而轉(zhuǎn)化成為其他形式的能量．
二、動(dòng)量守恒定律
動(dòng)量是一個(gè)合成的物理量，由質(zhì)量和速度相乘得到，由于速度是一個(gè)矢量，動(dòng)量也就成為一個(gè)帶有方向性的矢量，矢量就意味著角度．動(dòng)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(yùn)動(dòng)物體，也適用于高速運(yùn)動(dòng)物體，它是一個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，也可用牛頓第二定律和動(dòng)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(dòng)量守恒的方程，由于這里面涉及兩個(gè)物體的質(zhì)量和速度四個(gè)量，在結(jié)合動(dòng)能守恒定律，對于相關(guān)的任何一個(gè)物理量都可以輕易推導(dǎo)出來，從而得到結(jié)論．動(dòng)量的變化帶來了沖量的變化，事實(shí)上沖量成為了動(dòng)量變化的原因，于是一個(gè)公式便誕生了，在經(jīng)典物理學(xué)中，Ｆｔ＝Δｍｖ，這個(gè)公式用于解決外力對系統(tǒng)的動(dòng)量變化，如果力的方向又恰好在物體運(yùn)動(dòng)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(dòng)量守恒方程與能量守恒并聯(lián)可以計(jì)算出所有相關(guān)的物理量．動(dòng)量守恒的另外一個(gè)最典型的運(yùn)用在物理學(xué)中被稱為“反沖”，當(dāng)一個(gè)物體向一個(gè)方向噴射出高速的氣流或者粒子流，其本身就會(huì)向相反的方向運(yùn)用獲得加速度，在這個(gè)過程中，噴射的氣流或者粒子流的動(dòng)量與自身獲得的動(dòng)量在數(shù)量上相同并且在方向上相反．這個(gè)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(gè)方向的副噴射口用來調(diào)整運(yùn)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(shí)，航天器向前加速的動(dòng)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(yùn)行角度和運(yùn)行姿勢等．在高考的物理題目中，動(dòng)量守恒是一個(gè)必考的內(nèi)容，一般都會(huì)涉及碰撞、航空航天及火箭發(fā)射等，在復(fù)習(xí)的時(shí)候，對動(dòng)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(gè)物體，無論形狀怎么奇怪，甚至在質(zhì)點(diǎn)的概念中可以忽略大小形狀，但總是有一個(gè)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(gè)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(jìn)行計(jì)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(yùn)動(dòng)的范疇之內(nèi)，以上的結(jié)論就顯得不那么準(zhǔn)確了，事實(shí)上，當(dāng)物體的運(yùn)用速度加快可以與光速比擬時(shí)，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(gè)關(guān)鍵公式，那就是在這個(gè)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(gè)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(jī)．原子彈的研制正是基于愛因施坦的這樣一個(gè)公式，同時(shí)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(gè)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(gè)比較復(fù)雜的體系，知識點(diǎn)很多并且冗雜．但是，在教授的時(shí)候，老師應(yīng)該教會(huì)學(xué)生認(rèn)真總結(jié)，將復(fù)雜的知識點(diǎn)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(dòng)量守恒、“質(zhì)量守恒”及質(zhì)能守恒被作為幾個(gè)大的學(xué)習(xí)重點(diǎn)，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．
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