守恒定律范文10篇

教學(xué)目標(biāo)知識與技能

理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散.

過程與方法

通過對生活中能量轉(zhuǎn)化的實(shí)例分析，理解能量守恒定律的確切含義.

情感，態(tài)度與價值觀

1.用能量的觀點(diǎn)分析問題應(yīng)該深入學(xué)生的心中，因?yàn)檫@是最本質(zhì)的分析方法.

一、教學(xué)目標(biāo)

1.在物理知識方面的要求：

(1)理解能的轉(zhuǎn)化和守恒定律，能列舉出能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的實(shí)例;

(2)理解“永動機(jī)”不能實(shí)現(xiàn)的原理。

2.讓學(xué)生初步學(xué)會運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律計(jì)算一些簡單的內(nèi)能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的問題。

3.能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然科學(xué)的基本定律之一，應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來分析物理現(xiàn)象、解決物理問題是很重要的物理思維方法。

“能量守恒定律”教學(xué)目標(biāo)

a.知道能的轉(zhuǎn)化在自然界中是非常普遍的，并能舉一些能的轉(zhuǎn)化的例子

b.知道能量守恒定律的內(nèi)容，并能用它來說明一些簡單的問題

C.建立樸素的唯物主義觀，對學(xué)生進(jìn)行思想教育

教學(xué)建議

教材分析

[摘要]本文對在量子體系下的對稱變換論文及其性質(zhì)作了簡單的介紹，詳細(xì)的分析了對稱變換與守恒量以及不可測量量的關(guān)系，并且對時空對稱性導(dǎo)致動量、角動量、能量守恒作了詳細(xì)分析，并給出了現(xiàn)在物理學(xué)中一些重要的對稱性和守恒律的簡介。

[關(guān)鍵詞]量子體系對稱性守恒定律

一、引言

對稱性是自然界最普遍、最重要的特性。近代科學(xué)表明，自然界的所有重要的規(guī)律均與某種對稱性有關(guān)，甚至所有自然界中的相互作用，都具有某種特殊的對稱性——所謂“規(guī)范對稱性”。實(shí)際上，對稱性的研究日趨深入，已越來越廣泛的應(yīng)用到物理學(xué)的各個分支：量子論、高能物理、相對論、原子分子物理、晶體物理、原子核物理，以及化學(xué)（分子軌道理論、配位場理論等）、生物（DNA的構(gòu)型對稱性等）和工程技術(shù)。

何謂對稱性？按照英國《韋氏國際辭典》中的定義：“對稱性乃是分界線或中央平面兩側(cè)各部分在大小、形狀和相對位置的對應(yīng)性”。這里講的是人們觀察客觀事物形體上的最直觀特征而形成的認(rèn)識，也就是所謂的幾何對稱性。

關(guān)于對稱性和守恒定律的研究一直是物理學(xué)中的一個重要領(lǐng)域，對稱性與守恒定律的本質(zhì)和它們之間的關(guān)系一直是人們研究的重要內(nèi)容。在經(jīng)典力學(xué)中，從牛頓方程出發(fā)，在一定條件下可以導(dǎo)出力學(xué)量的守恒定律，粗看起來，守恒定律似乎是運(yùn)動方程的結(jié)果．但從本質(zhì)上來看，守恒定律比運(yùn)動方程更為基本，因?yàn)樗硎隽俗匀唤绲囊恍┢毡榉▌t，支配著自然界的所有過程，制約著不同領(lǐng)域的運(yùn)動方程．物理學(xué)關(guān)于對稱性探索的一個重要進(jìn)展是諾特定理的建立，定理指出，如果運(yùn)動定律在某一變換下具有不變性，必相應(yīng)地存在一條守恒定律．簡言之，物理定律的一種對稱性，對應(yīng)地存在一條守恒定律．經(jīng)典物理范圍內(nèi)的對稱性和守恒定律相聯(lián)系的諾特定理后來經(jīng)過推廣，在量子力學(xué)范圍內(nèi)也成立．在量子力學(xué)和粒子物理學(xué)中，又引入了一些新的內(nèi)部自由度,認(rèn)識了一些新的抽象空間的對稱性以及與之相應(yīng)的守恒定律，這就給解決復(fù)雜的微觀問題帶來好處，尤其現(xiàn)在根據(jù)量子體系對稱性用群論的方法處理問題，更顯優(yōu)越。

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小；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(yùn)動物體，也適用于高速運(yùn)動物體，它是一個實(shí)驗(yàn)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(shí)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(yùn)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(jì)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(yùn)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(yùn)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(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，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(yùn)行角度和運(yùn)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(diǎn)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(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，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(jī)．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．

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識與技能

1.知道什么是機(jī)械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化;

2.會正確推導(dǎo)物體在光滑曲面上運(yùn)動過程中的機(jī)械能守恒，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，知道它的含義和適用條件;

3.在具體問題中，能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的方程式。

二、過程與方法

知識目標(biāo)

通過對化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物及生成物質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)測定，使學(xué)生理解質(zhì)量守恒定律的含義及守恒的原因；

根據(jù)質(zhì)量守恒定律能解釋一些簡單的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，能推測物質(zhì)的組成。

能力目標(biāo)

提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)、思維能力，初步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的方法來定量研究問題和分析問題的能力。

情感目標(biāo)

知識目標(biāo)

通過對化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物及生成物質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)測定，使學(xué)生理解質(zhì)量守恒定律的含義及守恒的原因；

根據(jù)質(zhì)量守恒定律能解釋一些簡單的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，能推測物質(zhì)的組成。

能力目標(biāo)

提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)、思維能力，初步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的方法來定量研究問題和分析問題的能力。

情感目標(biāo)

本節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)講述了質(zhì)量守恒定律并運(yùn)用原子的觀點(diǎn)講述了化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒的原因。

本節(jié)教學(xué)目的：

1、過實(shí)驗(yàn)測定，使學(xué)生理解質(zhì)量守恒定律的原因,能用質(zhì)量守恒定律解釋和說明一些化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)事實(shí)。

2、初步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方法來定量研究問題和分析問題的能力。

本節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn)：

對質(zhì)量守恒定律涵義的理解和運(yùn)用。正確觀察分析有關(guān)的實(shí)驗(yàn)是理解質(zhì)量守恒定律的關(guān)鍵。應(yīng)用質(zhì)量守恒定律，要注意定律中的關(guān)鍵詞語"參加化學(xué)反應(yīng)的"、"生成的"、"質(zhì)量總和"、一方面要注意到未參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量不能算在參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量總和中，未參加反應(yīng)的或反應(yīng)剩余的物質(zhì)質(zhì)量不能算在生成的物質(zhì)的質(zhì)量總和中。另一方面還要注意到參加反應(yīng)的全部物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的全部物質(zhì)的質(zhì)量總和。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，求反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量，駁斥偽科學(xué)的錯誤論點(diǎn)、推斷物質(zhì)的組成元素及化學(xué)式.

新課標(biāo)要求

(一)知識與技能

1、會用打點(diǎn)計(jì)時器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動的速度。

2、掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理。

(二)過程與方法

通過用紙帶與打點(diǎn)計(jì)時器來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，體驗(yàn)驗(yàn)證過程和物理學(xué)的研究方法。