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摘要：本文根据高中物理力学守恒定律这个话题分析了守恒定律的概念、守恒定律的条件、教学中应用定律时应该注意的事项，以期望对高中物理力学守恒定律的教学提供借鉴和参考。
关键词：高中物理；力学守恒定律；注意事项
0.引言
高中物理力学的重要定律是守恒定律，如果高中生在学习中无法掌握力学的守恒定律那么就无法在物理学习中对力学运用自如，但是在现实的物理教学实践中很多教师都对力学守恒定律缺乏足够的重视，因而导致学生力学学习中存在薄弱环节。因此对于高中物理力学守恒定律进行探讨和分析是非常必要的。
1.守恒定律的概念分析
1.1动量守恒定律的表述
普通高中物理课本对动量守恒的表述为：如果系统不受外力或所受外力的矢量和为零那么系统所受到的总动量就保持不变，这一结论就被称为动量守恒定律。高中物理课本试用本和高中物理正式本都表述为系统不受外力或所受到的外力的合力为零，那么这个系统的动量就保持不变，这个结论也被称为动量守恒定律。还有一种说法是动量守恒定律是相互作用的物体如果不受外力作用他们的总动量就保持不变。
以上三种说法虽然说法不一致但是实质上是一致的，前两种说法具有统一性第三种表述将系统改为相互作用的物体，但是对于正确理解物理定律不会产生任何影响。以上三种说法中定律成立的条件可以简化为不受外力作用，但是如果教师在教学过程中没有将定义解释清楚就会给教学带来一些不必要的麻烦。大多数外力的合力为零，总动量仍然是守恒或者说所受外力的合力虽然不为零但是这个力却远远小于物体间的相互作用力，物体所受的总动量仍然可以看做是近似守恒。一般在研究力学守恒定律中是通过碰撞现象来解释这个现象的。
1.2机械能守恒的表述
机械能守恒的表述一种是：如果一个系统中有保守力做功其他内力和一切外力不做功，那么系统内这个物体的动能就可以相互转化但是在转化中它们的总和保持不变。第二种说法：一个物体如果系统内的重力和弹力做功其他内力和外力都不做功，并且物体内部的动能和势能可以相互转化但是总的机械能保持不变。第三种说法是：物体只有重力做功，物体的动能和重力势能可以相互转化，在转化过程中机械能保持不变。第四种说法是：一个物体如果只受重力和弹力作用，在物体发生动能和势能相互转化时机械能总量保持不变。
以上四种表述前两种的内容是一致的并且能够客观的反映客观规律，教材中在讲解这一定律之后还指出：不但动能和重力势能可以相互转化并且保持不变，但是在弹性势能和动能的相互转化中如果只有弹力做功机械能也可以保持不变，但并没有把这些内容写到规律的表述中。
2.守恒定律的条件表述
2.1动量守恒的条件分析
定律成立的条件或前提条件都在定律中表述出来了，并且高中物理课本中也对两个守恒定律做了很多介绍，但是对定律内容的表述中不妥当的地方却没有分析。对于这两个定律成立的条件如何判断可以归纳出以下几个点：动量守恒是否成立也就是相互作用的物体的总动量是否保持不变主要看系统是否不受外力的作用或者在系统上一切外力是否为零，只要系统不受外力作用或者作用在系统上所有外力的合力为零那么无论系统内容的作用情况如何系统所受动能总量是守恒的。如果系统所受外力的合力不为零但在某一个方向上的分力之和为零总动量在这个方向上也保持不变。在许多实际问题中系统所受外力远比系统内相互作用的内力小也可以用动量守恒在处理。
2.2机械能守恒定律成立的条件分析
机械能是否守恒也就是物体的机械能总量是否保持不变主要需要看系统只受重力和弹力而且只有两个力在做功，其他的力没有做功。系统在这种情况下的机械能是守恒的，或者简单来说系统只有动能和势能的转化而没有其他形式的机械能的转化系统中的机械能仍然是守恒的。
3.教学中应用定律时应该注意的事项
3.1动量守恒定律的注意事项分析
在应用动量守恒定律时首先要分析系统的受力情况，如果系统中不受外力或所受外力的合力为零那么就基本上可以确定动量守恒定律是可以应用的。其次应该明确各物体的速度必须是相对于同一参考物体而言的如果系统中的各个物体的速度不是对于同一惯性系统而言的那么则不适用动量守恒定律。再次，两个物体相对于速度必须是一个物体的速度与另一个物体的速度是在同一时刻而言的。第四，要正确确定物体运用的始、末，从而可以计算过程中的始、末量，或者说在计算相互作用前和相互作用后各个物体的动量可以列出动量守恒公式。第五，如果系统所受的外力不为零但是合力的作用方向确实沿着一个方向分力的方向为零，那么这个合力的方向上的力也可以应用动量守恒的定律。
3.2机械能守恒定律的注意事项分析
机械能守恒定律在应用之前首先要分析系统的受力做功情况，如果系统中只有重力和弹力作用而且其他的力都不做功或者所做功总和为零，此时就可以确定机械能守恒定律可以应用。其次，应该明确重力或弹力对物体的做功过程物体的动能和势能可以相互转化但是无论如何转化系统中的总机械能是保持不变的。第三，正确分析物体的始、末两种状态中所受到的机械能，明确势能是否属于物体系统内部，势能是相对的只要选好零势能的位置势能就可以随便分解。第四，对具体的机械能守恒表达式进行分步骤解答。例如在下面题目中，有一个质量为3kg的木板M，在光滑的平面上保持静止状态。板上有一个质量为m=1kg的铁块以V0=4m/s的速度在木板上向左滑行，在接触到木板左边的弹簧之后又回到最右端，恰好停下。求铁块压缩弹簧的过程中最大的弹性势能是多少。
图1
在题目的分析中，要先了解到整个过程的动量守恒，最后的共同速度可以依据动量守恒来得出。铁矿在木板上的左右滑动，能量的损失是摩擦力与距离的乘积。要求题目的最大势能，就设最大压缩状态下铁块速度为V，最后状态为V0，根据动量守恒定理可以有：
可以求得 。
运动最开始系统的总能量为：
当弹簧压缩到最大以及最后停留在最右端时候的总动能一样，均为：
由系统能量守恒可知
所以由能量定理可知
3.结语
动量守恒和机械能守恒是物理学中两个重要的守恒规律，因此高中物理教师在教学中应该把握好守恒定律的概念，对其守恒的条件进行充分分析从而可以精确确定两条定律在应用中的注意事项。从而在应用守恒定律时需要对所研究的问题进行全面而综合的分析，培养学生全面考虑问题和作出判断的能力。
参考文献：
[1] 王显军.论物理教学中的“探究学习”[J]. 河南教育学院学报 2009.3.
[2] 李志成.“物理习题课”有效教学策略初探[J].物理教师，2011.32（6）.
[3] 郑浩等.高校模块化教学模式及其效果评价方法[J].科技信息，2010（4）.
关键词：高中物理；力学守恒定律；注意事项
0.引言
高中物理力学的重要定律是守恒定律，如果高中生在学习中无法掌握力学的守恒定律那么就无法在物理学习中对力学运用自如，但是在现实的物理教学实践中很多教师都对力学守恒定律缺乏足够的重视，因而导致学生力学学习中存在薄弱环节。因此对于高中物理力学守恒定律进行探讨和分析是非常必要的。
1.守恒定律的概念分析
1.1动量守恒定律的表述
普通高中物理课本对动量守恒的表述为：如果系统不受外力或所受外力的矢量和为零那么系统所受到的总动量就保持不变，这一结论就被称为动量守恒定律。高中物理课本试用本和高中物理正式本都表述为系统不受外力或所受到的外力的合力为零，那么这个系统的动量就保持不变，这个结论也被称为动量守恒定律。还有一种说法是动量守恒定律是相互作用的物体如果不受外力作用他们的总动量就保持不变。
以上三种说法虽然说法不一致但是实质上是一致的，前两种说法具有统一性第三种表述将系统改为相互作用的物体，但是对于正确理解物理定律不会产生任何影响。以上三种说法中定律成立的条件可以简化为不受外力作用，但是如果教师在教学过程中没有将定义解释清楚就会给教学带来一些不必要的麻烦。大多数外力的合力为零，总动量仍然是守恒或者说所受外力的合力虽然不为零但是这个力却远远小于物体间的相互作用力，物体所受的总动量仍然可以看做是近似守恒。一般在研究力学守恒定律中是通过碰撞现象来解释这个现象的。
1.2机械能守恒的表述
机械能守恒的表述一种是：如果一个系统中有保守力做功其他内力和一切外力不做功，那么系统内这个物体的动能就可以相互转化但是在转化中它们的总和保持不变。第二种说法：一个物体如果系统内的重力和弹力做功其他内力和外力都不做功，并且物体内部的动能和势能可以相互转化但是总的机械能保持不变。第三种说法是：物体只有重力做功，物体的动能和重力势能可以相互转化，在转化过程中机械能保持不变。第四种说法是：一个物体如果只受重力和弹力作用，在物体发生动能和势能相互转化时机械能总量保持不变。
以上四种表述前两种的内容是一致的并且能够客观的反映客观规律，教材中在讲解这一定律之后还指出：不但动能和重力势能可以相互转化并且保持不变，但是在弹性势能和动能的相互转化中如果只有弹力做功机械能也可以保持不变，但并没有把这些内容写到规律的表述中。
2.守恒定律的条件表述
2.1动量守恒的条件分析
定律成立的条件或前提条件都在定律中表述出来了，并且高中物理课本中也对两个守恒定律做了很多介绍，但是对定律内容的表述中不妥当的地方却没有分析。对于这两个定律成立的条件如何判断可以归纳出以下几个点：动量守恒是否成立也就是相互作用的物体的总动量是否保持不变主要看系统是否不受外力的作用或者在系统上一切外力是否为零，只要系统不受外力作用或者作用在系统上所有外力的合力为零那么无论系统内容的作用情况如何系统所受动能总量是守恒的。如果系统所受外力的合力不为零但在某一个方向上的分力之和为零总动量在这个方向上也保持不变。在许多实际问题中系统所受外力远比系统内相互作用的内力小也可以用动量守恒在处理。
2.2机械能守恒定律成立的条件分析
机械能是否守恒也就是物体的机械能总量是否保持不变主要需要看系统只受重力和弹力而且只有两个力在做功，其他的力没有做功。系统在这种情况下的机械能是守恒的，或者简单来说系统只有动能和势能的转化而没有其他形式的机械能的转化系统中的机械能仍然是守恒的。
3.教学中应用定律时应该注意的事项
3.1动量守恒定律的注意事项分析
在应用动量守恒定律时首先要分析系统的受力情况，如果系统中不受外力或所受外力的合力为零那么就基本上可以确定动量守恒定律是可以应用的。其次应该明确各物体的速度必须是相对于同一参考物体而言的如果系统中的各个物体的速度不是对于同一惯性系统而言的那么则不适用动量守恒定律。再次，两个物体相对于速度必须是一个物体的速度与另一个物体的速度是在同一时刻而言的。第四，要正确确定物体运用的始、末，从而可以计算过程中的始、末量，或者说在计算相互作用前和相互作用后各个物体的动量可以列出动量守恒公式。第五，如果系统所受的外力不为零但是合力的作用方向确实沿着一个方向分力的方向为零，那么这个合力的方向上的力也可以应用动量守恒的定律。
3.2机械能守恒定律的注意事项分析
机械能守恒定律在应用之前首先要分析系统的受力做功情况，如果系统中只有重力和弹力作用而且其他的力都不做功或者所做功总和为零，此时就可以确定机械能守恒定律可以应用。其次，应该明确重力或弹力对物体的做功过程物体的动能和势能可以相互转化但是无论如何转化系统中的总机械能是保持不变的。第三，正确分析物体的始、末两种状态中所受到的机械能，明确势能是否属于物体系统内部，势能是相对的只要选好零势能的位置势能就可以随便分解。第四，对具体的机械能守恒表达式进行分步骤解答。例如在下面题目中，有一个质量为3kg的木板M，在光滑的平面上保持静止状态。板上有一个质量为m=1kg的铁块以V0=4m/s的速度在木板上向左滑行，在接触到木板左边的弹簧之后又回到最右端，恰好停下。求铁块压缩弹簧的过程中最大的弹性势能是多少。
图1
在题目的分析中，要先了解到整个过程的动量守恒，最后的共同速度可以依据动量守恒来得出。铁矿在木板上的左右滑动，能量的损失是摩擦力与距离的乘积。要求题目的最大势能，就设最大压缩状态下铁块速度为V，最后状态为V0，根据动量守恒定理可以有：
可以求得 。
运动最开始系统的总能量为：
当弹簧压缩到最大以及最后停留在最右端时候的总动能一样，均为：
由系统能量守恒可知
所以由能量定理可知
3.结语
动量守恒和机械能守恒是物理学中两个重要的守恒规律，因此高中物理教师在教学中应该把握好守恒定律的概念，对其守恒的条件进行充分分析从而可以精确确定两条定律在应用中的注意事项。从而在应用守恒定律时需要对所研究的问题进行全面而综合的分析，培养学生全面考虑问题和作出判断的能力。
参考文献：
[1] 王显军.论物理教学中的“探究学习”[J]. 河南教育学院学报 2009.3.
[2] 李志成.“物理习题课”有效教学策略初探[J].物理教师，2011.32（6）.
[3] 郑浩等.高校模块化教学模式及其效果评价方法[J].科技信息，2010（4）.