两只手搞定能量问题

两只手搞定能量问题
湖北省恩施高中陈恩谱
高中物理常涉及的功能关系接近十种，常涉及的能量也接近十种，而稍微上难度的高中物理题目大多涉及到了两个及以上的研究对象，学生稍不留心，就有可能把能量的种类和数目考虑掉一项两项，从而使能量守恒方程书写不正确。

笔者通过教学实践的研究和检验，总结出了“两只手”的方法，可以较好的帮助学生记忆和数清能量个数，特此与大家分享。

一、右手——高中物理“五大功能关系”
1、大拇指——动能定理：所有力的总功——动能的变化：k
E W ∆=总2、食指——势能定理：保守力做功——势能的变化：p
E W
F ∆-=*重力做功——重力势能，弹簧弹力做功——弹性势能，电场力做功——电势能，分子力做功——分子势能……
3、中指——机械能定理：除保守内力外其他力的功——机械能的变化：机
外E W G ∆=4、无名指——摩擦生热：一对滑动摩擦力的总功——内能的变化：Q
s F W f f -=-=相对总5、小拇指——安培力做功——电能的变化：电
安E W ∆-=*电动机——安培力做正功，将电能转化为机械能；发电机——安培力做负功，将机械能转化为电能
二、左手——高中物理常见的五种能量
一种能量与一种状态参量相关；一个变化过程中，涉及到了哪种状态参量的变化，就涉及到了相应的能量的变化。

1、大拇指：速度变化——动能
2、食指：高度变化——重力势能
3、中指：弹簧形变——弹性势能
4、无名指：滑动摩擦——内能
5、小拇指：电——电势能或电能
当然，高中物理中不仅仅涉及这几种能量，比如“温度体积变化——内能”“光子收发——光子能量”“质量亏损——核能”等，但是，绝大部分题目涉及的，主要是前述五种能量，如果涉及到了后面几种状态量的变化，学生也不会轻易的就漏掉对应的能量。

三、“两只手”与能量守恒问题
应用能量守恒定律解决高中物理问题时，最常见的问题是能量种类和个数分析不全面：种类不全面问题——主要是容易漏掉一种或两种能量的变化，比如斜面顶端跨滑轮连接体问题中，容易漏掉摩擦生热；个数分析不全面——主要是容易漏掉多个研究对象中某个研究对象的某些能量，比如斜面顶端跨滑轮连接体问题中，极其容易漏掉其中某个物体动能的变化或重力势能的变化，甚至还以为某个物体单独机械能守恒，而忘记了连接体是系统机械能守恒。

1、应对技巧一：左手数全能量种类，右手数全研究对象
按前述高中物理常见五种能量，掰起左手指头数，一样一样的看本问题中涉及到了哪些状态量的变化，进而必须考虑哪些能量的变化；同样的，掰起右手指头数，把相互联系的每一个研究对象都清查一遍，看都有哪些物体的状态参量发生了变化。

2、应对技巧二：能量守恒方程的书写——初态末态能量的数目一样多
初态涉及到了多少种能量，末态也就必须涉及多少种能量；初态涉及到了多少研究对象的能量，末态也就必须涉及多少研究对象的能量；左手手指头数代表初态的能量种数或个数，右手手指头数代表末态的能量种数或个数，则必须保证左右手的手指头数目一样多。

说明：本文收录于陈恩谱老师《物理原来可以这样学》2019年6月第三次修订版。