守恒定律范文10篇

一、教學目標

1.在物理知識方面的要求：

(1)理解能的轉化和守恒定律，能列舉出能的轉化和守恒定律的實例;

(2)理解“永動機”不能實現的原理。

2.讓學生初步學會運用能的轉化和守恒定律計算一些簡單的內能和機械能相互轉化的問題。

3.能的轉化和守恒定律是自然科學的基本定律之一，應用能的轉化和守恒的觀點來分析物理現象、解決物理問題是很重要的物理思維方法。

教學目標知識與技能

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化的實例分析，理解能量守恒定律的確切含義.

情感，態度與價值觀

1.用能量的觀點分析問題應該深入學生的心中，因為這是最本質的分析方法.

“能量守恒定律”教學目標

a.知道能的轉化在自然界中是非常普遍的，并能舉一些能的轉化的例子

b.知道能量守恒定律的內容，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，對學生進行思想教育

教學建議

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作了簡單的介紹，詳細的分析了對稱變換與守恒量以及不可測量量的關系，并且對時空對稱性導致動量、角動量、能量守恒作了詳細分析，并給出了現在物理學中一些重要的對稱性和守恒律的簡介。

[關鍵詞]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。近代科學表明，自然界的所有重要的規律均與某種對稱性有關，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“規范對稱性”。實際上，對稱性的研究日趨深入，已越來越廣泛的應用到物理學的各個分支：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（分子軌道理論、配位場理論等）、生物（DNA的構型對稱性等）和工程技術。

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各部分在大小、形狀和相對位置的對應性”。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識，也就是所謂的幾何對稱性。

關于對稱性和守恒定律的研究一直是物理學中的一個重要領域，對稱性與守恒定律的本質和它們之間的關系一直是人們研究的重要內容。在經典力學中，從牛頓方程出發，在一定條件下可以導出力學量的守恒定律，粗看起來，守恒定律似乎是運動方程的結果．但從本質上來看，守恒定律比運動方程更為基本，因為它表述了自然界的一些普遍法則，支配著自然界的所有過程，制約著不同領域的運動方程．物理學關于對稱性探索的一個重要進展是諾特定理的建立，定理指出，如果運動定律在某一變換下具有不變性，必相應地存在一條守恒定律．簡言之，物理定律的一種對稱性，對應地存在一條守恒定律．經典物理范圍內的對稱性和守恒定律相聯系的諾特定理后來經過推廣，在量子力學范圍內也成立．在量子力學和粒子物理學中，又引入了一些新的內部自由度,認識了一些新的抽象空間的對稱性以及與之相應的守恒定律，這就給解決復雜的微觀問題帶來好處，尤其現在根據量子體系對稱性用群論的方法處理問題，更顯優越。

一、能量守恒定律

對于能量尤其是熱能的轉化已經形成了一門新的學問叫作傳熱學，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化為了電磁波，于是就專門有一門學問來研究如何更有效的利用能量傳遞．事實上，人們除了對能量的總量關心之外，對于能量的傳遞和轉化方向更加的關心，于是形成了猶如熱力學第二定律這樣的一系列定律定理．能量轉移的方向與總量沒有關系，能量的“勢”在能量傳遞和轉移的過程中掌握著方向，電能是靠電流進行轉移的，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行釋放從而轉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；既適用于低速運動物體，也適用于高速運動物體，它是一個實驗規律，也可用牛頓第二定律和動量定理推導出來．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量和速度四個量，在結合動能守恒定律，對于相關的任何一個物理量都可以輕易推導出來，從而得到結論．動量的變化帶來了沖量的變化，事實上沖量成為了動量變化的原因，于是一個公式便誕生了，在經典物理學中，Ft＝Δmv，這個公式用于解決外力對系統的動量變化，如果力的方向又恰好在物體運動的方向上，那么利用Fs就可以算出外力對系統所做的功，于是根據動量守恒方程與能量守恒并聯可以計算出所有相關的物理量．動量守恒的另外一個最典型的運用在物理學中被稱為“反沖”，當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量上相同并且在方向上相反．這個現象在航空航天技術上得到最廣泛的應用．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整速度和四個方向的副噴射口用來調整運行的姿勢．當主噴射口向后噴出質量m1速度為v1的氣體時，航天器向前加速的動量是m2Δv，而在數字上m2Δv＝m1v1．同樣的原理，通過控制副噴射口噴射氣體，可以調整航天器的運行角度和運行姿勢等．在高考的物理題目中，動量守恒是一個必考的內容，一般都會涉及碰撞、航空航天及火箭發射等，在復習的時候，對動量守恒定律的精準把握，能夠幫助同學們在高考中取得更好的成績．

三、質量與質能守恒定律

在經典物理學中，質量僅指靜質量．一個物體，無論形狀怎么奇怪，甚至在質點的概念中可以忽略大小形狀，但總是有一個比較精確的質量，無論是大至太陽、銀河系還是小至原子、電子．在高中物理學的經典力學中，這些精確的質量是不可能被創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，說明質量是產生萬有引力的原因．物體的慣性僅與其本身的質量有關，牛頓第一定律又叫慣性定律，這說明質量是慣性的產生原因．質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，在目前的物理學中，它們的質量都可以當成常量進行計算．通常情況下，高中物理中不涉及質量的變化，除了有關連接體的問題值得注意之外，也就無所謂“質量守恒”了．當相對論將物理學帶入到高速運動的范疇之內，以上的結論就顯得不那么準確了，事實上，當物體的運用速度加快可以與光速比擬時，所謂的“質量守恒”似乎變得不成立了．質能守恒是現代物理區別于經典物理學的一個關鍵公式，那就是在這個定律中，質量與能量開始統一，并且符合簡單的質能轉換方程E＝mc2，從而突破了之前單純的質量守恒和能量守恒，標志著一個在宇宙中更加普遍適用的定律的發現．太陽的燃燒靠的是氫元素的核聚變從而將自身的質量轉化為了能量，其中一部分來到了地球，才有了我們的勃勃生機．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．質能守恒在高中物理課本中作為一節選修的內容，由于與世界話題原子彈有著直接的聯系而引起很多高中生的注意力．在考試的過程中，這部分內容由于是選修，所以基本上都是以概念的形式出現，有興趣的同學可以多了解一些這部分的知識，對開闊視野有很大的益處．

【教學目標】

一、知識與技能

1.知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉化;

2.會正確推導物體在光滑曲面上運動過程中的機械能守恒，理解機械能守恒定律的內容，知道它的含義和適用條件;

3.在具體問題中，能判定機械能是否守恒，并能列出機械能守恒的方程式。

二、過程與方法

知識目標

通過對化學反應中反應物及生成物質量的實驗測定，使學生理解質量守恒定律的含義及守恒的原因；

根據質量守恒定律能解釋一些簡單的實驗事實，能推測物質的組成。

能力目標

提高學生實驗、思維能力，初步培養學生應用實驗的方法來定量研究問題和分析問題的能力。

情感目標

知識目標

通過對化學反應中反應物及生成物質量的實驗測定，使學生理解質量守恒定律的含義及守恒的原因；

根據質量守恒定律能解釋一些簡單的實驗事實，能推測物質的組成。

能力目標

提高學生實驗、思維能力，初步培養學生應用實驗的方法來定量研究問題和分析問題的能力。

情感目標

本節課通過實驗講述了質量守恒定律并運用原子的觀點講述了化學反應前后質量守恒的原因。

本節教學目的：

1、過實驗測定，使學生理解質量守恒定律的原因,能用質量守恒定律解釋和說明一些化學現象和化學事實。

2、初步培養學生應用實驗方法來定量研究問題和分析問題的能力。

本節重點難點：

對質量守恒定律涵義的理解和運用。正確觀察分析有關的實驗是理解質量守恒定律的關鍵。應用質量守恒定律，要注意定律中的關鍵詞語"參加化學反應的"、"生成的"、"質量總和"、一方面要注意到未參加反應的物質質量不能算在參加反應的物質質量總和中，未參加反應的或反應剩余的物質質量不能算在生成的物質的質量總和中。另一方面還要注意到參加反應的全部物質的質量總和等于反應后生成的全部物質的質量總和。根據質量守恒定律，求反應物或生成物的質量，駁斥偽科學的錯誤論點、推斷物質的組成元素及化學式.

新課標要求

(一)知識與技能

1、會用打點計時器打下的紙帶計算物體運動的速度。

2、掌握驗證機械能守恒定律的實驗原理。

(二)過程與方法

通過用紙帶與打點計時器來驗證機械能守恒定律，體驗驗證過程和物理學的研究方法。