守恒定律(共11篇)
守恒定律 篇1
机械能守恒定律是一条非常重要的定律, 下面结合一个例题对“守恒”从以下三方面去理解。
第一
系统初态的机械能等于末态的机械能。
第二
系统势能的减少 (或增加) 等于动能的增加 (或减少) 。
第三
系统中某个物体的机械能增加 (或减少) 等于另一个物体的机械能减少 (或增加) 。
例 如图所示, 质量都是m的物体A和B通过轻绳跨过滑轮相连, 斜面光滑, 不计绳子和滑轮之间的摩擦, 开始时A离地的高度为h, 物体B位于斜面的底端, 斜面倾角为θ, 用手托住物体A, AB两物均静止, 撤手后A将要落地时的速度多大?
解法一:
系统初态机械能E1=EA+EB (EA, EB分别为A B物体初态的机械能) 而EA=mgh EB=0 (选地面为参考面)
系统末态机械能E2=EA’+E B’=12mv2 +mghsinθ+12mv2 (EA’ EB’分别为A B物体末态的机械能) 由 mgh=12mv2 +mghsinθ+12mv2 ① 得v= gh (1-sinθ)
解法二:
系统减少的重力势能, Ep=mgh-mghsinθ, 系统增加的动能 EK=12mv2+12mv2由 mgh-mghsinθ= 12mv2+12mv2 ②得v=gh (1-sinθ)
解法三:
系统中A物体减少的机械能EA= mgh-12mv2系统中B物体增加的机械能EB= 12mv2+ mghsinθ, 由mgh-12mv2 = 12mv2+ mghsinθ③得v= gh (1-sinθ)
小结:第一种理解是指在某一过程中任意状态下机械能不变。第二种理解是指机械能的能量形式可以相互转化, 某种能量减少, 则另一种能量必增加, 且数值相等。第三种理解是指对系统内的物体区分开来, 某部分 (个) 物体机械能增加则另一部分 (个) 物体的机械能必减少, 且数值相等。
守恒定律 篇2
能量是物体的一种属性,它能改变物体的位置、运动状态或者周围的环境。能量可以从一种形式转化为另一种形式,而总能量保持恒定不变。能量守恒定律作为自然界的一个普遍规律,是高中物理学习的一个重要内容,同时也是容易出现理解障碍的部分。我与周围同学的切身体会是,学习能量守恒定律的主要困难不在于记忆它的公式,甚至也不在于运用公式来解决实际生活中的例题,而在于如何理解能量守恒定律本身,如何从思想上毫无障碍地接受这样一个规律,真正弄清楚这个定律是怎么来的。通过学习教科书和查阅资料知道,这个定律是迈尔、焦耳、亥姆霍兹、克劳修斯和开尔文等科学家对人类经验的总结,它不是从其它原理推出来的,不能用任何别的原理来证明。因此,为了能够更好地理解这个定律的原因,我们最好从能量守恒现象入手,通过考察能量守恒现象来领会能量守恒定律。
一、能量守恒现象
现象一:将一块石头和地球看作一个系统,让石头从1米高处下落,做自由落体运动。石头在开始的时候处于静止状态,在正要下落的瞬间,它只具有势能。当它落下时,它的势能随着高度的减小而减小,同时它的动能不断增加。如果忽略不计摩擦力,势能与动能之和保持不变。当石头刚要接触地面时,它的所有势能就转变成了动能。
现象二:将单摆和地球看作一个系统,选择单摆静止时摆锤所处的最低点的高度作为参考面。我们用手把摆锤拉到某一高度,则这个力做了功,给了系统一个机械能。在松开摆锤的瞬间,摆锤的全部能量都以势能的形式出现,当摆锤向下摆动的过程中,势能逐渐变成动能。当摆锤处于最低点的时候,它的重力势能为零,而动能等于系统的总机械能。如果没有摩擦,系统的总机械能保持恒定。
从这两个以及类似的现象,我们能够近似地观察到能量守恒定律。在一个封闭的系统里,能量既不能被创造,也不能被消灭。能量可以从一种形式转化为另一种形式,但系统中能量的总量保持不变。
二、能量守恒的边界范围
如果我们进一步仔细观察,会发现生活中的这些能量守恒现象似乎并不守恒。例如,在地球与乒乓球组成的系统中,我们让一个乒乓球从距离地面1米高处下落,乒乓球的势能转化成了动能,落地后从地上反弹时动能又转化成势能,但是乒乓球却不会达到原来的高度,而是越来越低,经过一段时间之后,乒乓球完全停止了跳动。在全部时间里,动能与势能的总和不是恒定的,而是越来越少。类似的例子还有很多,例如,我们用力拨动钟摆,它的擺动幅度会越来越窄,经过一段时间之后完全停止。
我们继续重复三次上述乒乓球自由落体运动。第一次让乒乓球落在光滑的玻璃上,我们看到乒乓球初次弹起的高度接近它的初始高度,弹跳的次数较多,持续的时间较长。第二次让乒乓球落在水泥地面上,它初次弹起的高度就低一些,弹跳的次数比第一次少一些,持续的时间也短一些。第三次让乒乓球落在细沙上,它几乎不弹起。这些试验表明,乒乓球的能量流失与它落地后触到的物体有关。物体与乒乓球的摩擦力会减缓它的运动。不同的物体与乒乓球产生的摩擦力不同,造成它的动能与势能的减少程度不同。所以必须把乒乓球、地球和地面的物体共同看成一个系统,才可能解释能量守恒。事实上,乒乓球在空气中运动还受到空气阻力的作用,乒乓球的势能在下落时并没有全部转化成动能,部分能量转化成了热能和声能。所以,要准确计算乒乓球下落运动中的能量守恒,还要把空气也计入系统。由此可见,我们必须确定哪些物体构成了这样一个系统,确定这个系统内所有的能量转化形式,才能弄清楚能量是否守恒。如果不清楚系统的边界范围以及所有的能量转化形式,运用能量守恒定律就会出现错误。
三、能量守恒的参考面设置
在一个封闭系统里,能量守恒不等于系统内各种能量的数值恒定不变。例如,在自由落体运动中,参考面的设置不同,系统内势能的能量值是不同的。在上述乒乓球自由落体运动中,如果我们以乒乓球下落的终点即地面为参考面,乒乓球的高度便是从地面开始测量。因此,当一个0.05N的乒乓球在地面时,高度h=0m,重力势能Ep=OJ。系统的重力势能在下落的终点为零,在下落的最高点即1米高处为最大值0.05J。如果我们以乒乓球下落的最高点为参考面,在这一点上,高度h=0m,重力势能Ep=OJ。系统的重力势能在最高点为零,而在下落的终点是负值即-0.05J。不过,在这每种情况下,在乒乓球运动的全部时间里,系统的总能量都是恒定的。
四、能量守恒的近似性
质量守恒定律的应用 篇3
一、确定发生化学反应的类型。
例1 (2007、兰州) 在一密闭容器中有A、B、C、D四种物质, 一定条件下使之反应, 一段时间后, 测得反应前后各物质的质量关系如下表所示。则该密闭器中发生的化学反应的类型为 ( ) 。
A.化合反应; B.置换反应;
C.分解反应; D.复分解反应。
解析:根据表中数据知A为生成物, 且生成了3.2g, B为生成物, 且生成了8.7g, C为反应物, 且反应了31.6g, 根据质量守恒定律D为生成物, 且生成了19.7g, 故该反应为分解反应。所以应选答案C.
二、确定反应物或生成物的质量
例2 已知反应:A+BundefinedC.若将7g A和2g B或4g A和7g B混合, 在一定条件下充分反应后, 均可得到6g C.若 A和 B的混合物9g, 充分反应得到7.5g C, 则此混合物中 A的质量可能是______g和______g.
解析:7g A与 2g B生成 6g C, 则 7g A一定有剩余, 即参加反应的 A的质量为 4g, B的质量为 2g, 同样 4g A和 7g B反应也生成 6g C, 则 7g B一定有剩余, 得出 A与 B反应的质量比为2∶1。
设生成7.5g C, 至少需要A的质量为 x g, 至少需要 B的质量为 y g.
即 A+BundefinedC
2 1 3
xy 7.5
2∶3=x∶7.5
x=5, 此时B的质量为9g-5g=4g
1∶3=y∶7.5g 解得:y=2.5g,
此时A的质量为9g-2.5g=6.5g
答案为:5, 6.5.
三、确定反应物或生成物的相对分子质量
例3 取X物质23.0g和Y物质49.0g混合刚好完全反应, 反应的化学方程式如下:2X+YundefinedZ+W, 生成 Z物质的质量为71.0g, 已知物质 W的相对分子质量为2, 则Z的相对分子质量为 ( ) 。
A.61; B.142; C.23; D.98.
解析:根据质量守恒定律, 生成 W的质量为
23.0g+46.0g-71.0g=1g
设 Z的相对分子质量为 m.
2X+YundefinedZ + W
m 2
71.0 1
m∶2=71.0∶1
m=142
故选答案C.
四、确定反应物或生成物的化学式
例4 (2007、上海) 实验室用草酸 (H2C2O4) 制取CO的化学方程式为H2C2O4undefinedCO↑+x+CO2↑, 其中x的化学式为 ( ) 。
A.H2O2; B.H2O; C.CH4; D.H2.
解析:根据质量守恒定律, 反应前有2个H、2个C和4个O, 故生成物中也应该有2个H、2个C和4个O, 所以 x的化学式为 H2O.应选答案B.
五、确定混合物的质量
例5 在高温下, 氧化铜和氧化铁的混合物3.2g与足量的一氧化碳反应, 得到固体混合物共2.4g, 求原混合物中氧化铜和氧化铁的质量各为多少克?
解析:Fe2O3和 CuO的混合物被完全还原后得到的是铁和铜的混合物, 故减轻的质量即为其含氧质量, 根据氧元素的质量守恒可快速求解。
设原混合物中含Fe2O3的质量为 x g, 则含CuO的质量为 (3.2-x) g.
由题意得:x与Fe2O3中氧元素的百分会含量的积加上 (3.2-x) 与CuO中氧元素的百分含量的积之和等于反应后固体减少的量。
即:xundefinedx) undefined
解得:x=1.6
CuO的质量为3.2g-1.6g=1.6g.
六、确定化合物的组成元素
例6 某有机化合物完全燃烧, 消耗9.6g氧气, 生成8.8g CO2和5.4g H2O, 该有机化合物中 ( ) 。
A、只含有碳和氧两种元素;
B、含有碳、氢、氧三种元素;
C、只含有碳和氧两种元素;
D、无法确定。
解析:这是一道确定物质的组成元素的试题, 已知该有机物燃烧后生成 CO2和 H2O, 说明该物质中一定含有C、H两种元素, 是否含有氧元素, 通过计算8.8g CO2中含有氧元素质量与5.4g H2O中含有氧元素质量之和是否等于消耗O2的质量9.6g来确定, 若等于9.6g, 说明只含C、H两种元素;若大于9.6g, 说明还含有氧元素。
生成物中所有氧元素的质量为undefined,
即11.2g.而燃烧过程中消耗O2 的质量为 9.6g, 故有1.6g氧元素由该有机物提供。应选答案B.
七、解释化学现象
例7 细铁丝在氧气中燃烧后的生成物质量较细铁丝的质量增加了。
解析:细铁丝燃烧, 化学方程式为
undefined
教案:质量守恒定律 篇4
乌市三十九中学 冒雁雁
§5.1质量守恒定律
课
题:
§5.1质量守恒定律 教学目标:
知识储备:1.通过实验探究认识质量守恒定律,了解常见化学反应
中的质量关系。
2.从微观角度认识在一切化学反应中,反应前后原子的种类、数目、质量没有改变。
能力培养:1.通过对实验的观察和探究,培养学生的定量研究和分析推理能力。
2.通过以小组合作形式的研究性学习的探究过程,使学生能主动与他人进行交流和讨论,清楚的表达自己的观点,形成良好的学习习惯和学习方法。
情感体验:通过对实验的感悟,培养学生科学的思维方法。增强学生对化学的好奇心和探究欲,激发学生的学习兴趣。
重
点:理解质量守恒定律的普遍意义。难
点:质量守恒定律的应用。
疑
点:一切化学反应都遵守质量守恒定律吗? 课
型:引导实验探究式。
课
时:二课时(本课为第一课时)
教
具:托盘天平(200g):1台
砝码:1盒
磷燃烧装置:1套
酒精灯:1个
火柴:1盒
滤纸:若干
镊子:1把
石棉网:1个
白磷:若干
镁带:10cm 学
具:托盘天平(200g):1台
砝码:1盒
烧杯:1个
火柴:1盒
4cm×4cm玻璃片:1片 CuSO4溶液:1瓶 铁钉:若干 蜡烛:1截
教学过程:
一、安定课堂教学秩序。
二、正课。情景导入:什么是化学变化?
点燃 课
件:磷 + 氧气 ——→ 五氧化二磷
P O2 P2O5
以此为例,说出化学变化的实质。
引
入:化学变化中,物质发生质变。那么,物质是否发生量变?我们一起来探究!
设
想:你认为质量是否变化?若改变,如何变化? 演示实验:白磷燃烧前后质量的测定。
介绍装置,引导观察,学生发言。课
件:实验一
白磷燃烧前后质量测定
磷 + 氧气 ——→ 五氧化二磷
P O2 P2O5
现象:发出黄光,放出热量,生成大量白烟。天平指针没有变化。
过
渡:天平指针没有变化,反应前后质量是否有变化呢?请同学们自己探究。
学生探究:铁钉和硫酸铜溶液反应前后质量的测定。
学生动手探究,教师巡视指导,探究完成学生分组汇报结果。课
件:实验二
铁钉和硫酸铜溶液反应前后质量的测定
铁 + 硫酸铜 ——→铜 + 硫酸亚铁
Fe
CuSOCu
FeSO4
现象:铁钉表面有红色固体生成,蓝色溶液变为浅绿色。天平指针没有变化。
引
导:通过对以上两个探究实验的观察思考,学生总结质量守恒定律。
课
件:质量守恒定律:
参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
强
调:“参加反应”、“反应后生成”、“各物质质量总和”。过
渡:是不是所有的化学反应都遵守质量守恒定律呢?请同学们继续探究。
学生探究:蜡烛燃烧前后质量的测定。
学生动手探究,教师巡视指导,探究完成学生分组汇报结果。
点燃 课
件:实验三
蜡烛燃烧前后质量的测定
石蜡 + 氧气 ——→水 + 二氧化碳
现象:蜡烛燃烧,天平指针逐渐向右倾斜。演示实验:镁带燃烧前后质量的测定。
引导观察,学生发言。
课 件:实验四 镁带燃烧前后质量的测定
镁 + 氧气 ——→ 氧化镁
Mg O2 MgO
现象:放热,发出耀眼的白光,生成大量白烟,银白色金属变成白色固体。天平指针向右倾斜。
讨 论:为什么这两个实验前后质量有所改变?是不遵循质量守恒定律吗?
解 释:蜡烛燃烧前后天平所称得的质量均为蜡烛质量,而参加反应的氧气和反应后生成的二氧化碳和水蒸气的质量均没有测量到,故体现出质量逐渐减少。镁带燃烧实验中,理论上氧化镁质量应大于镁的质量,但氧化镁固体颗粒在高温下分散到空气中,没有完全称量到,所以也表现出质量减少的现象。
小 结:质量守恒定律适用于一切化学变化。思 考:为什么质量守恒? 提 示:化学变化微观实质。课 件:质量守恒的实质:
化学反应前后,原子数(目)、(质)量、种(类)不变。推
广:从元素定义出发将守恒实质进行推广。课
件:推论:元素种类、元素质量不变。练
习:课后练习
小
结:学生小结:知识小结
能力小结 作
业:完成《探究活动报告册》
点燃
点燃 附:板书
§5.1质量守恒定律
一、质量守恒定律
参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
二、质量守恒的实质
化学反应前后,原子数(目)、(质)量、种(类)不变。
推论:
爱情的能量守恒定律 篇5
我被逼上了梁山,房租到期了,手机欠费了,月票得换了,跑人才市场跑得鞋跟都断了,那段日子让人欲哭无泪。
姜白却比我幸运,他竟然成了一名交通局的稽查员,虽然与专业不搭调,但毕竟找到工作了,而且还是肥差。
姜白神秘地对我说,你想不想挣钱?我说废话。
姜白说那你当 “美女钩子”吧,我保证你月挣3000元。什么叫钩子?还美女钩子?姜白说钩子就是圈里行话,其实也就是钓饵。因为抓黑车取证难,交通部门就用了绝招,比如说举报,如果举报一辆黑车,举报人就可得到奖金500元。姜白说,你的任务就是发现黑车后,假扮乘客,把黑车带我这里,证明他有偿载客。查获一辆,你的500元就到手了。你一个月举报六回黑车,就能挣3000元。再说你这么漂亮,你坐黑车,他们也不怀疑你是钩子,安全。
姜白说得轻松,就像这钱一下子就能从地上捡到一样。
事情就这么定下来了,想到我马上就会有钱交房租了,甚至还可以拿出一部分钱买几款靓丽服装,我就兴奋得要命。
2
我迅速“走马上任”了,手里捏着手机,在车站广场的拐角等待黑车出现。
姜白的电话很快打了过来,他说你看到一辆某某号码的车没?那个就是黑车,你快点过去,别让它被别的乘客搭上,你把他带到青年路第六个路口的拐角。我吃惊地说姜白你可真是千里眼啊,你怎么知道它就是黑车?姜白说,在广场有我布置的眼线,他们提供给我信息,因为他们之前也是像你一样专门做钩子,他们的面容就像通缉令上的“照片”,已经被黑车司机牢牢记在了脑海里,为了防止黑车司机对他们打击报复,他们只负责“侦察”不采取行动。
我迅速“下手”,在车里给姜白发了个OK。
我把黑车司机成功地带到姜白面前。
那司机一看见戴着红袖标的姜白,脸就变了,他怨恨地看着我,原来你是钩子?我不敢看他,好在他看到姜白就像老鼠看到猫一样,男人很合作地交了罚款,我很容易地得到了500元,那种兴奋迅速地把我内心里对黑车司机的内疚冲淡了。
我对姜白说谢谢,姜白说别竟整虚的,谢字值啥钱?你得请我吃饭。
在简单的大排档,姜白大口地吃串串,他的眼神亮晶晶的,他像不经意似的,一下子握住我的手,我想抽回,可是他下了力,我抽不出来,他说丫头,好好干,等有了钱再一门心思找工作,放心,一定会找到的。
我看着姜白蠢蠢欲动的眼神,心里就像被阳光唤醒的鳞片,闪过一丝不安。
3
回到住处,我还想着姜白的大力一握,我知道姜白在学校时就喜欢我,可我真的不喜欢他这块只会做化学实验的木头,要是喜欢早喜欢了,还用等毕业?
一个月下来,我在姜白的帮助下成功逮了六回黑车,我挣足了3000元。这可是我毕业后的第一笔收入啊,竟是这么容易得来,我别提多开心了。
姜白与我一样兴奋,他喝着啤酒,突然问,你认为我这个人咋样?
我大大咧咧地说你让我说实话吗?姜白热切地盯着我,我说你呀,人见人爱,花见花开,车见车爆胎。姜白的眼里有掩盖不住的失落,但他还是与我一样大声地笑起来。
我的方式他应该明白,我和他的未来不可能产生交集。
以前在学校里接触不多,我并不知姜白那么小气。现在因为抓黑车的事与他接触频繁起来后,我发现,姜白真小气。我们在一起吃饭,从来都是我埋单,他站在我旁边看着我从钱包里往外拿钱,一点都不害羞。有时他还打电话给我,洗发水没有了,你买一瓶给我送来。我给他买了,但我心里却对他有了成见,我不知这样的男孩,要是我同他谈恋爱了,是不是我还得倒给他买玫瑰?
有一回姜白对我说,真不想让你找到工作。
我说你什么意思?想让我当一辈子钩子?姜白说将来我可以养你,如果你愿意。我说姜白你帮我给花浇点水,是的,我又把话题岔开了。他除了帮过我,他的所有品质都是我不喜欢的。随着接触时间的增多,我越来越想躲避他。
我的眼神一直在眺望,向着白马王子会出现的方向。
4
所以当我接到那个大型传媒公司的聘用通知时,我更换了手机号,换了租住地。我捏着旧手机卡,想把它扔进垃圾箱,但想了想,我又重新放回包里。这张卡在我最“落魄”时传递过姜白的关心,似乎,我不应该这么绝情。
在写字楼里做白领,我渐渐淡忘了姜白,如果没有那次丢钱包事件,我想我不会主动联系他。
还是在车站广场,我去送一个朋友。结果准备坐车返回时,却发现钱包不见了,里面有刚发的工资。本来我就是月光族,工资没了,这个月我喝风吗?我愁闷地站在广场中央,看着对面成片的出租车,心里一动,有了,再做一回钩子不就有钱了吗?所以我转向广场一角,很快,一个一脸横肉的男人摇下车窗问小妹,到哪,我送你,起步就便宜5元,坐不坐?我说坐。
刚坐车里我就迫不及待地发短信给姜白,我说快点到青年路第六个路口的拐角,我又逮了黑车。
而横肉男人头也不回地对我说,我的车没手续,要是一会遇到查车的,麻烦你就说我是你朋友,是来车站接你的。
5
令我吃惊的是,姜白没罚男人钱,只是训斥人家别再开黑车了,再遇见不客气。横肉男人突然阴阳怪气,你是稽查吗?我怎么看你怎么是假的,你把工作证拿出来,姜白拿不出。男人吼叫着说是不是每个人都想充大?他突然从贴身衣袋里拿出一把蒙古军刀,姜白怕伤到我,一下子把我拉到身后,然后用胳膊挡男人的刀,男人一边骂臭小子一边把刀刺入了姜白手臂,然后开着车一溜烟跑了。
我把姜白送到医院,包扎收费时,姜白费力地用一只手从口袋里往外掏钱,他说这回我有钱了,你别付。
难道说以前他没钱?
我逼姜白告诉我真相。
原来,姜白根本不是稽查员,他一直在市里科研所。看我没工作又没钱的窘境,想帮我。可他知道直接给我钱,会伤我自尊,必须选择一种方式让我安心接受,他看晚报报道的利用“钩子”逮黑车的事情受到了启发。他就找科研所里会开车的男人当“托”,配合他演戏。而他给我的“奖金”本就是他的工资,刚毕业大学生工资少,3000元是他每月全部收入,所以他只能让我逮六回黑车。而他穷困到必须一次次地让我请吃饭,让我埋单,最艰难的时候连一瓶洗发水都没有。
如果不是横肉男人把他身份识破,也许一辈子我都不会知道真相。
我流下眼泪,很隆重,我不可自制地开始猜测他在我不辞而别后的隐忍与彷徨。
6
我盲目感激过他,也盲目低估过他。因为他的不温不火,因为他并未带给我惊天动地的爱,我义无反顾地离开他,只是把他当作一个可以用到的号码。
他闷着头大声地把面条吸到嘴里,像一辈子都没有吃过饱饭;他想当然地叫我给他买这买那,把我和他定位成一对寻常恋人;他并未把他的情义表达得很直观,他从未给过我一丁点的电光石火。
看着姜白被绷带包住的手臂,我的头脑里涌上若干思绪。我深情地看他,想要读懂他。
我似乎明白,可能爱就是这样一种能量守衡吧,你难了,他帮你,不遗余力;因为深爱,他也需要你给予他的哪怕是很微小的温暖与认知。
他包容了我的肤浅,尽管心痛,但任我自由来去。他的心思比金钱更重,而我给他的只是敷衍与嬉皮,我究竟了解他多少?
爱情的实质最刻骨,形式上的劣根不重要。
质量守恒定律的应用 篇6
关键词:初中化学,质量守恒定律,化学教学
质量守恒定律在初中化学中是非常重要的定律, 是学生对化学反应的基础认知。化学反应的定律是各物质参加化学反应的质量总和等于反应以后所生成的各物质的质量总和, 化学反应前后原子的种类与数目以及质量不变。在自然界, 质量守恒定律是普遍存在的规律之一。因此, 学好质量守恒定律对初中化学学习是非常重要的。
一微观与宏观中的质量守恒定律
从初中化学教学中我们了解到, 在化学反应的过程里, 新物质生成主要是由参加化学反应的原子重新组合而成的一个过程, 微观与宏观角度在这个过程中有两个改变和两个可能改变与六个不变, 即微观中的分子和宏观中的物质的种类一定改变;宏观中的元素的化合价与微观的分子的总数可能改变;微观中原子数量, 质量与种类不变, 宏观中元素的种类与质量不变以及生成物和反应物的总质量不发生变化。因此, 要依据宏观与微观来理解质量守恒定律, 掌握好守恒定律, 才能学好化学。
二质量守恒定律在初中化学反应中的应用
从宏观与微观两个方面来了解质量守恒定律在初中化学中的应用, 熟练掌握质量守恒定律, 能帮助日后在解决问题时思路清晰简单, 快速且正确率高。
据了解, 在初中人教版教材的第一册中就通过实验电解水来反映出在直流电中水发生的作用, 经过分解形成的氧气与氢气, 就知道了水是由两种元素氧与氢而组成的化合物。由此, 这里展现的是在化学反应前后的元素守恒定律。还有根据示意图氧化汞分子分解等在化学反应的前后原子的数量与种类都没有发生变化。在这里展现的是化学反应前后的原子守恒定律。在实验室用两种元素稀硫酸与锌来反应制作氢气的实验, 主要是根据硫酸中含有的氢来反应产生的守恒定律元素氢气。通过例题来测验守恒规律微观原子数量、种类在化学反应中的应用。
化学方程式X+2O2=CO2+2H2O中, 根据质量守恒定律可以来确定X的化学式为 () 。
A.CH3COOH B.CH3OH C.CH4 D.C2H5OH
这几年类似的题在中考中有很多, 通过在化学反应前后原子守恒来确定未知物的化学式, 如此, 可以站在微观的角度上来解这个题。按照质量守恒定律, O2分子与X分子含有的原子数量与种类不变, 这与H2O和CO2含有的一样。由此, 在反应物中两个氧分子有四个氧原子, 而生成物中有四个氧与氢原子和一个碳原子, 因此可以估计出:在一个X分子中没有氧原子, 只有四个氢原子和一个碳原子, 由此得出X的化学式就是CH4, 则应该选择C。
三质量守恒定律在初中化学计算中的应用
在化学教学中, 质量守恒定律的应用主要还是以质量方面的守恒为主, 由此, 通过对在化学计算中的质量守恒定律的应用, 就能了解化学反应中物质之间的质量关系, 而并非是物质之间的分子关系。可以根据实例来了解质量守恒定律在化学计算中的应用。
例1, A+B=C+2D在化学反应中, bg B与ag A刚好全部都反应了, 并生成出mg C, 而生成D的质量则是 (a+b-m) g, 但并非是 (a+b-m) /2g。
根据学生所学的内容不断地深入, 化学方程式计算的应用重要性慢慢地突显出来, 然而, 纯净物的质量必须是所有数据运用的基础, 如此, 要是不纯量的物质一定要转变为纯量的物质方可应用, 然而在现实中, 很多都是混合物和不纯物的计算, 这样就方便质量守恒定律的应用。同样的, 使化学计算中含有的比例关系给转变为加减关系, 计算中出现的失误就大大地降低了。这个例题还是论述了物质之间并非是分子关系, 而是质量关系。
例2, 把混合物的二氧化锰与纯净干燥的氯酸钾的15.5g用实验大试管装置其中, 并通过加热来制取氧气, 等完全反应以后, 让试管冷却, 在称量完全反应后固体物质是10.7g, 由此, 要计算制得氧气是多少?可以利用两种计算方法来比较哪个方便:
解:设混合物中含二氧化锰质量为a, 氧气的质量生成为b。
四结束语
总之, 掌握好了质量守恒定律, 在化学中运用化学方程式也就事半功倍了, 所以, 质量守恒定律是化学计算中的基础。如此, 初中化学中质量守恒定律的应用过程, 是为了帮助学生提高化学能力。
参考文献
重新认识能量守恒定律 篇7
先研究每一个质点, 然后再对它们取和, 从而得到质点系所遵循的规律。
对其中第i个质点, 动能定理可写为
Wi是作用在第i个质点上的所有力对质点i所作的功, 它既包括质点系以外其它物体所施的作用力—外力的功Wi外, 又包括质点系内其它质点所施的作用力—内力的功Wi内。
对所有质点求和:
外力作功与内力作功代数和, 等于质点系总动能的增量——质点系的动能定理。
二、功能原理和机械能守恒定律
1.质点系的功能原理
利用质点系的动能定理:
其中内力作功的代数和项可分为:系统内部保守力的功和内部非保守力的功,
功能原理 (机械能原理) :外力与非保守内力作功之和, 等于系统机械能的增量。
2.机械能守恒定律
由质点系的功能原理W外+W非保内=△E
若W外=0且W非保内=0, 系统的动能与势能可以相互转换, 且转换的量值一定相等, 即动能增加的量等于势能减少的量, 或势能增加量等于动能减少的量。
对于一个系统, 当合外力的功与内部非保守力的功都为0时, 系统的机械能守恒。
注意:机械能守恒定律的条件是:W外=0且W非保内=0, 不是W外+W非保内=0。
机械能守恒定律只是普遍的能量转化和守恒定律的特殊形式。各种形式的能量是可以相互转换的, 但是不论如何转换, 能量既不能产生, 也不能消灭, 只能从一种形式转换成另一种形式, 这一结论叫做能量守恒定律。
三、普遍的能量守恒定律
能量守恒定律指出:“自然界的一切物质都具有能量, 能量既不能创造也不能消灭, 而只能从一种形式转换成另一种形式, 从一个物体传递到另一个物体, 在能量转换和传递过程中能量的总量恒定不变”。
注意:1、从一种形式转换成另一种形式是泛指, 是指所有形式能量。
2、能量转换和传递过程中能量的总量恒定不变, 并没有限制是哪几种形式能量。
设:一体系, 有3焦耳动能增量和6焦耳电能增量全部转换势能。
根据各种形式的能量相互转化的规律可知:要保证系统能量守恒, 其根本原因:一是系统内各种形式的能量可以相互转换, 且转换的量值一定相等 (以下称为:等量转换原则) ;
二是系统内变化形式能量的减少量与变化形式能量的增加量相等。
而不是:
注意:系统内的作用是有时间与过程的, 不同形式能量之间的转换是多种多样, 故要确保能量守恒定律成立的条件之一就是所有形式能量之间是可以相互转换的, 且转换量一定相等。
故此我们可得出:
(一) 、ΣE=常量 (或ΣE=ΣE或Σd E=Σd E) 只是保证总能量守恒或总能量增量守恒, 并不保证体系内的所有形式能量之间能量转换必需遵守等量转换原则, 在ΣE=常量 (或ΣE=ΣE或Σd E=Σd E) 中, 不仅含有不同形式能量之间转换遵守等量转换原则的总能量守恒或总能量增量守恒, 而且还含有不同形式能量之间转换不遵守等量转换原则的总能量守恒或总能量增量守恒。而根据能量守恒定律, 能量的变化只能是不同形式的能量互相转化, 在转化中每一种形式的能量转化为另一种形式的能量时, 都要严格遵守等量转换原则, 从而才能保证总能量守恒。明显ΣE=常量 (或ΣE=ΣE或Σd E=Σd E) 不能等同于能量守恒定律。
同理, 单一 (或二/三种) 形式能量的守恒只能保证分析的这几种形式能量的转换遵守等量转换原则, 并不能保证所有形式能量之间的转换遵守等量转换原则, 也是不符合能量守恒定律的。
(二) 、能量守恒定律成立的条件是:一是功和能的关系——各种不同形式的能可以通过做功来转化, 能转化的多少通过功来量度, 即功是能转化的量度。二是能量增量与各种形式能量之间关系——各种形式能量的转换遵循等量转换原则, 能量增量是所有形式能量的增量, 是此形式能量的增量, 也是彼形式能量的增量。而是结果。长期以来物理学界一直把ΣE=常量等同于能量守恒, 是对能量守恒定律认识不足。
(三) 、能量守恒定律与总能量守恒 (总改变量守恒) 以及几种能量形式等量转换间之关系是不可逆的, 由能量守恒定律可得总能量守恒 (总改变量守恒) 以及能量形式等量转换, 但由总能量守恒 (总改变量守恒) 以及几种能量形式之间等量转换是不能得到能量守恒定律的。能量守恒定律与总能量守恒 (总改变量守恒) 以及几种能量形式等量转换是不能等同对待的。
(四) 、能量守恒有二, 一是等量转换, 二是总量守恒, 二者不可缺一。
(五) 、功能原理与能量守恒定律的本质是一致的。
四、能量守恒对坐标变换的要求
换位思考能量守恒与坐标变换的关系, 分析能量守恒定律对坐标变换的要求, 按照现代物理的说法, 能量守恒只在每个参照系各自内部都有一套描述守恒的方法, 它们都在自己的描述下承认能量守恒。则必需要假设在二个坐标系能量守恒成立, 至于能量守恒是相对的, 还是有条件的, 暂不讨论。
注意:1、各种形式能量的转换遵循等量转换原则。
2、能量增量在能量守恒定律中的重要作用, 能量的转移和传递其实是靠能量增量 (功能原理) 。
众所周知, 能量有多种形式, 如动能、势能、化学能、电磁能、核能等等, 各种形式能量之间可以相互转换, 都能参加物体之间的作用, 而不同形式能量都有自己的数学表达式。
首先我们不难看出, 由于能量有多种形式, 人们不能保证自己已经知道了所有形式能量, 要保证所有不同形式能量之间转换遵循等量转换原则, 从数学上不可能每一种形式能量地证明。换言之, 能量守恒定律在数学上是不可能证明, 它只能是保证, 我们只能是保证在每个参照系各自内部所有不同形式能量之间转换遵循等量转换原则。凡是先建立了坐标转换体系, 再证明能量守恒是不可能的, 先建立坐标转换的理论与能量守恒定律根本不相容, 如:相对论。
现令:在静止参照系S中观测, 有能量E1与E2, 现能量E1与E2发生变化——能量转换, E1由E11变为E12, E2由E21变为E22,
在以速度u运动参照系S’观测,
注意:各种形式能量的转换遵循等量转换原则, 能量增量是所有形式能量的增量, 是此形式能量的增量, 也是彼形式能量的增量。
通过以上的分析, 我们同时可发现, 要保证能量守恒定律成立, 其主要是保证在各自坐标系, 各种形式能量的转换必需遵循等量转换原则。
则, 我们可得出能量守恒定律对坐标变换的要求:
1、所有形式能量变化量 (能量增量) 的坐标变换必需完全一致;
2、在一参照系等量的能量变化量 (能量增量) , 在另一参照系观测, 能量变化量 (能量增量) 必是等量。
但事实是各种形式能量的坐标变换不一, 则各形式能量的能量增量坐标变化不一, 这与能量守恒定律对坐标变换要求之间存在着矛盾。
综上所述, 我们可得出:
1、现物理理论皆忽视了能量守恒定律中各种形式能量的转换遵循等量转换原则, 而认为ΣE=常量等同于能量守恒, 带来的结果是理论往往是建立在总能量守恒之上的, 并不是建立在能量守恒定律之上的, 比较典型的有相对论, 而这些物理理论与能量守恒定律并不相容。
2、现物理理论一般认为等量能量增量坐标变换后, 可以是不等量的, 与能量守恒定律对坐标变换的要求存在矛盾特别明显。
3、在数学上根本不能证明各种形式能量的转换遵循等量转换原则, 因为人们不能保证自己已经知到所有形式能量, 不可能每一种形式能量地证明。换言之, 先建立坐标变换体系, 再证明其能量守恒, 是不可能的, 是完全不可能的。能量守恒定律只能是保证, 不能是证明。
五、重新认识物体运动的本质
众所周知, 现物理理论皆认为动能具有相对性, 等量动能能量增量坐标变换后不等量, 显然这一观点与能量守恒定律对坐标变换的要求存在着矛盾, 为了解决这一矛盾, 我们不得不重新思考物体运动的本质。
在狭义相对论中, 质能公式 (E=m c2) 、质速公式是一个连环的、相互证明的一个体系, 且质能公式、质速公式已得到实验的充分证明。
根据狭义相对论
得
由 (5—2) 式我们可做图1。
从图1, 我们可以发现, 物体的运动速度是极限速度的一个分速度, 且物体的运动只能在以极限速度为半径的圆周上。根据狭义相对论以及 (5—2) 式, 我们可做动能变化图 (见图2) 。
由图3可以看出, 速度的变化其实是一个偏转, 一个以极限速度c为半径的偏转, 坐标系的变换也是速度变化, 则坐标系的变换是一个偏转, 一个以极限速度c为半径的偏转 (见图3) 。
从图4中可以看出, 物体运动发生变化, 从坐标ox系看, 物体的运动速度由v2变为v1, 物体的质能由m2c2变m1c2, 物体的动能变化为:, 从相对坐标系ox运动速度为u的坐标系o’x’看来, 物体的动能变化为:, 物体的运动速度由
注意:圆周上的每一个点在坐标变化条件下, 每一个点的运动速度都是达到极限速度, 这就是说不管是静止的, 还是运动着的物体, 其运动速度其实都是极限速度, 而人们平常说的相对速度是极限速度的一个分速度。则所有的物体都是静止质量为零的物质达到极限速度c的产物。
从以上分析看出, 观测坐标的变换并未影响物体的总能量以及能量的增量, 观测坐标的变换只是一个观测角度的改变, 物体的总能以及能量增量是绝对的, 而物体的静止质量以及动能是相对的, 且物体的静止质量是相对的, 符合能量守恒定律对坐标变换的要求。
同理可得, 能量是绝对的, 能量需通过一定方式表现出来, 方式决定了具体形式能量的相对性与绝对性。
另:根据d E=Fds°, 得:
众所周知, 物体都存在着静能mc2, 但物体不能绝对静止, 引入运动概念, 则只有静止物体运动速度为极限速度下:
同样可得所有静止的和运动的物体都是质量为零物体运动达到极限速度C的产物的观点。
故此, 我们得出以下结论:
结论一、能量本质是绝对的, 能量需要通过一定的方式表现出来, 具体形式能量的表现方式决定了具体形式能量是否具有绝对性与相对性。且具体形式能量的相对性必然有相应的具体形式能量的相对性与之相对应, 来符合能量守恒定律。
结论二、所有静止的和运动的物体都是质量为零物体运动达到极限速度C的产物。
结论三、在任何物体观测另一物体的运动速度, 只能是与之运动方向垂直方向的物体运动速度, 即:是另一物体运动极限速度C与之运动极限速度C垂下直方向的分速度。
结论四、得观测偏转角度 (θ) 与运动速度 (v) 存在以下关系:
最后谢谢百度相对论吧以及吧友批评与指正。
摘要:通过分析能量守恒定律, 发现各种形式能量的转换遵循等量转换原则是能量守恒定律成立的基本条件, 指出了长期以来物理学界一直把ΣE=常量等同于能量守恒是对能量守恒定律认识不足。换位思考能量守恒定律对坐标变换的要求, 得出能量守恒定律对坐标变换的要求:一是所有形式能量变化量 (能量增量) 的坐标变换必须完全一致;二是在一参照系等量的能量变化量 (能量增量) , 在另一参照系观测, 能量变化量 (能量增量) 必是等量。发现了现物理理论中认为等量能量增量坐标变换后可是不等量的观点与能量守恒定律对坐标变换的要求的矛盾。指出了能量守恒定律在数学上是不可能证明的, 只能是保证能量守恒定律, 凡是先建立了坐标转换体系, 再证明能量守恒是不可能的, 先建立坐标转换的理论根本与能量守恒定律不相容。重新分析动能的相对性, 得出了:能量本质是绝对的, 能量需要通过一定的方式表现出来, 具体形式能量的表现方式决定了具体形式能量是否具有绝对性与相对性。且具体形式能量的相对性必然有相应的具体形式能量的相对性与之相对应, 来符合能量守恒定律。所有静止的和运动的物体都是质量为零物体运动达到极限速度C的产物。在任何物体观测另一物体的运动速度, 只能是与之运动方向垂直方向的物体运动速度, 即:是另一物体运动极限速度C与之运动极限速度C垂直方向的分速度。
关键词:能量守恒定律,坐标转换,能量增量
参考文献
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[4][英]彼得·迈克尔, 哈曼, 龚少明译.19世纪物理学概念的发展——能量、力和物质.复旦大学出版社.2000年2月第一版
质量守恒定律应用题型解读 篇8
一、运用质量守恒定律,解释化学现象
例1.成语“点石成金”,本意为古代方士的一种法术,即能使石头变成黄金;现比喻能化腐朽为神奇。有人说他能把石灰石变成黄金,请你用化学知识说明石灰石不能变成黄金的道理。
解读:石灰石的主要成分是CaCO3,它是由钙元素、碳元素、氧元素组成的,不含金元素,黄金是由金元素组成的,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,无论石灰石怎样变化,也是不可能变成黄金的。
二、运用质量守恒定律,分析解答图象题
例2.“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体,下图为该反应的微观示意图(未配平),其中不同符号的球代表不同种原子。下列说法不正确的是()。
A.乙和丙中所含元素种类相同
B.甲和丁中同种元素化合价不相等
C.该反应中共有三种元素
D.化学方程式中乙、丁的化学计量数均为1
解读:该题构思新颖,用不同符号的球来形象地表示化学反应,增强了试题的趣味性。从图像中可获取如下信息:(1)反应物是甲和乙,生成物是丙和丁,反应条件是催化剂,该反应经配平后可表示为:2甲+4乙=4丙+丁。(2)物质甲由两种元素组成,物质乙和丙都含两种元素且组成元素的种类相同,物质丁由一种元素组成。甲、乙、丙属于化合物,丁属于单质,因此,甲和丁中所含同种元素化合价不相等。(3)根据质量守恒定律:化学反应前后元素的种类、原子的种类和数目不变。该反应前后共有三种元素。
综合以上信息,选项A、B、C说法正确,D说法错误,故选答案D。
三、运用质量守恒定律,推断化学反应类型
例3.在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
试判断该密闭容器中发生的反应属于()。
A.化合反应B.置换反应C.分解反应D.复分解反应
解读:通过分析,比较表中物质反应前后质量变化得出:(1) Z物质质量减少,是反应物且全部参加反应,Y和Q质量增加,是生成物,反应生成Y的质量24g-2g=22g,生成Q的质量14g-5g=9g。
(2)反应生成Y和Q的质量之和:22g+9g=31g<84g,表明反应后物质X的质量也一定增加,X是生成物。因此,该反应可表示为:Z=X+Y+Q,故选C。
四、运用质量守恒定律,推断物质的化学式
例4.为了防止煤气逸散使人中毒,常在煤气中加入少量的有特殊气味的乙硫醇(C2H5SH)。乙硫醇在煤气燃烧过程中也可以充分燃烧, 其化学方程式为:
A.1 B.2 C.3 D.4
解读:在化学反应前后,原子的种类和个数守恒。已知反应物中C、S、H、O的原子个数分别为4、2、12、18,已知生成物中含有4个C、12个H,故X中含1个S、2个O、不含C、H元素,则X的化学式为SO2,故选C。
五、运用质量守恒定律,确定化学计量数
例5.化学反应aZn+bHNO3(稀)=cZn (NO3) 2+dNO↑+eH2O,若e的值为4,则d的值为()。
解读:将化学计量数e=4代入化学方程式中,生成物4H2O中含有8个H原子,则反应物HNO3前化学计量数应为8,其他物质化学计量数存在如下关系:
将以上化学计量数代入化学方程式中,就满足反应前后各元素的原子个数相等。故选答案B。
六、运用质量守恒定律,书写化学方程式
例6.铜器在潮湿的空气中,表面会缓慢地生成一层铜锈[Cu2 (OH) 2CO3],该反应的化学方程式为_________。
解读:题中提供信息:铜在潮湿的空气中会生成铜锈。从铜锈的化学式Cu2 (OH) 2CO3可得出:生成物由Cu、O、H、C四种元素组成,根据质量守恒定律推断,铜锈是铜与空气中的氧气、水、二氧化碳等物质相互作用而生成的。该反应的化学方程式为:2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2 (OH) 2CO3。
七、运用质量守恒定律,确定物质的相对分子质量
例7.在反应A+3B=2C+3D中,已知2.3gA跟4.8gB恰好完全反应,生成4.4gC,又知D的相对分子质量为18,则A的相对分子质量为多少?
解读:参加反应的各物质质量之和等于生成物质量之和,反应生成D的质量为:(2.3g+4.8g)-4.4g=2.7g。设A的相对分子质量为x,
八、运用质量守恒定律,解无数据计算题
例8.将一严重锈蚀而部分变成铜绿的铜块研磨成粉末,在空气中充分灼烧成CuO,发现固体质量在灼烧前后保持不变,灼烧前粉末中铜的质量分数是()。
A.52.8%B.50%C.70.0%D.48.3%
解读:在空气中充分灼烧此铜粉末发生如下反应:
设混合物中含Cu的质量为x、Cu2 (OH) 2CO3的质量为y。
灼烧前混合物中含铜元素质量:灼烧后生成的CuO中含铜元素质量:
守恒定律 篇9
一、情感的输入
人很少会对素未相识的陌生人产生强烈的情感。情感是需要在一定的条件下才会产生的。希斯克利夫原来只是个漂泊的孤儿,居无定所,没有固定的亲人和朋友,并不会对某个人产生强烈的爱意或恨意。然而,随着被老恩肖的收养进入到呼啸山庄以后,一切都改变了。希斯克利夫曾经像白纸一样的情感世界的色彩开始变得丰富且强烈起来。随着老肖恩对他的收养,他有了一个固定的住处,有了老肖恩对他的照顾和爱护,尽管辛德雷对他怀有敌意并欺负他,但他却有了他这一生中最宝贵的东西:凯瑟琳的陪伴。
尽管希斯克利夫刚来的时候,凯瑟琳对他“啐了一口”,但是没过几天便“跟他很亲热”。继之,就简直和他形影不离了。还是孩子的他们,心中根本不知道阶级差异、财富和声誉,对大自然的向往把他们紧紧地连在一起,他们两个都是野孩子,喜欢在旷野间自由的游荡。他们骨子里的契合和对大自然的向往让他们了解彼此甚至甚于了解自己。所以他们很快成了形影不离的朋友。凯瑟林喜欢与希斯克利夫站在一起:“她把她学到的东西教给希斯克利夫,同他一起在田间干活或游戏。”辛德雷把希斯克利夫锁到阁楼里时,凯瑟林吃不下饭,眼泪夺眶而出。她顺着屋脊从一个阁楼的天窗爬到另一个阁楼的天窗去安慰他……
随着时间的流逝,在与辛德雷的共同反抗中,在那狂风呼啸的旷野荒原,在那野草丛生的石楠丛中,希斯克利夫和凯瑟琳之间萌发了真挚的爱情。他们的爱情既有本性契合的扎实的基础,又有两人共同成长起来的青梅竹马的时间的洗礼。他们的爱是热烈的甚至是疯狂的,他们不是普通的爱人,而是灵魂的伴侣。“他们最大的乐趣就是两人一块儿一大早就奔跑到荒原上玩一整天,至于事后的惩罚无非是好笑的事儿罢了!……只要两个人聚到一起,他们便立刻把什么都忘了……”他们作为对方的另一个自我而存在于生命的深层,一旦分离,自我便被驱逐,灵魂也将孤独无依。
但是,在希斯克利夫的感情输入过程中,不仅有老肖恩和凯瑟琳的亲情、友情和爱情等积极情感的输入,也有来自于以辛德雷为代表的那个不平等社会的消极情感的输入。在英国维多利亚时代,社会等级观念森严,门第观念严重,这都对青少年时期的希斯克利夫带来了极大的伤害。而辛德雷更是觉得是希斯克里夫剥夺了他的父爱,从小就仇视和欺侮希斯克利夫,动辄侮辱打骂。老恩肖先生死后,辛德雷继承了呼啸山庄,他对希斯克利夫的虐待和侮辱更是变本加厉。他不仅剥夺了希斯克利夫受教育的权利,让他沦为下人,更可怕的是他甚至不允许凯瑟琳继续和希斯克利夫见面并千方百计要分开凯瑟琳和他之间的关系。曾经呼啸山庄女管家奈丽这样评价说道,“辛德雷对希斯克利夫的待遇足可以让虔诚的信徒变成了地狱中的恶魔”。足以可见当时希斯克利夫的悲惨遭遇。
不仅是他在呼啸山庄所受的待遇令人难以忍受,而且呼啸山庄临近的画眉山庄里的人们也对他表现出了歧视与敌意,并用难听的言辞来当面贬低他。这些外在的歧视,羞辱与压迫在希斯克利夫的心中留下了永不磨灭的烙印般的创伤。尽管凯瑟琳对他真挚而炽热的爱让他把所有的屈辱隐忍了下来。但是,一旦那种刻骨铭心的爱情被从他的生命中抽离,曾经所受的屈辱和委屈将会如洪水般涌来,不可抗拒。
由此,我们看到,其实希斯克利夫的情感的输入是不稳定的,是很脆弱的。他从小是个孤儿,凯瑟琳是他唯一的朋友兼恋人,他这辈子所有的爱几乎都来自凯瑟琳一个人,没有人能够想象到这种爱到底会有多强烈。而一旦这种感情被从他的生活中全部抽离,没有人可以想象接下来会发生多么可怕的事情。
二、情感的转化和转移
世间最残忍的事也许不是得不到爱,而是得到彻底的爱以后又彻底的失去。如果没有真正的爱过也许就不会真正地体会到恨。希斯克利夫和凯瑟琳之间的感情在凯瑟琳从画眉山庄回来以后发生了一些变化。在画眉山庄呆的那段时间是凯瑟琳第一次接触呼啸山庄以外的人。在那里,凯瑟琳被教导如何成为一个淑女,而她也渐渐习惯了贵族的生活。在凯瑟琳身上发生的最大的改变并不是举止上的,而是观念上的,阶级差异的观念开始在她的意识中生根。当她回到呼啸山庄看到希斯克利夫后,她觉得他那么脏,并要他去洗干净。凯瑟琳开始认为她应该嫁给一个与自己地位相当的有钱人,她也透露自己有点喜欢埃德加。
尽管希斯克利夫对凯瑟琳的一些变化感到不满,但是由于他那么爱她,他还是尽力在改变自己。但是,当他听到凯瑟琳说,“嫁给希斯克利夫就会降低我的身份”时,他内心的爱的世界彻底崩塌了。在这一刻,他内心的曾经无比强烈的爱被彻底转化成似无底深渊的恨。并且,他带着这种漫无边际的恨绝望地离开了呼啸山庄。
之后,希斯克利夫的情感世界就彻底变成了恨的王国。对凯瑟琳的爱转化成了可以吞噬世界的恨,再加之之前深埋在他心中的对辛德雷及那个不平等的社会的恨,希斯克利夫这个从小就缺乏关怀和爱的孤儿一下子沉浸到了漫无天日的仇恨中去了。人的感情都是需要发泄的,希斯克利夫也不另外。他把这种恨进而转移到了包含呼啸山庄和画眉山庄在内的所有人并对他们所有人进行了疯狂地报复。
他首先采用诱导的办法使得辛德雷身陷酗酒与赌博的漩涡,从而成功地让辛德雷变得倾家荡产,成为了呼啸山庄的新主人。接下来为了报复埃德加,他选择了埃德加的妹妹伊莎贝拉作为牺牲品。他在成功地获取了伊莎贝拉的芳心后与之私奔,但希斯克利夫并不爱伊莎贝拉,而仅仅把她作为一枚棋子,放在他与林顿之间,以继续他伟大的复仇计划。最后,伊莎贝拉不忍他的百般虐待,逃离了呼啸山庄,结果客死他乡。不仅如此,他还把恶魔爪牙伸向了无辜的下一代。他诱使辛德雷的儿子小哈里顿说粗话,骂他自己的父亲,加深父子间的仇恨。而对于埃德加的女儿小凯瑟琳,希斯克利夫则更加残忍。他不仅限制凯茜看望临终的父亲,而且在她试图反抗时,对她的头脸一阵暴雨似的狠打。他还强迫小凯瑟琳嫁给自己即将要死的儿子小林顿,最后成功地获得了画眉山庄。
每个人的外在行为都受自己内心想法和情感的支配。希斯克利夫也不例外。当他心中对这个世界满怀恨意时,他疯狂地报复了这个世界。没有爱遏制的世界,恨被无限的放大和蔓延,对辛德雷和凯瑟琳的恨不仅被转移到了他们这代人伊莎贝拉等人的身上,也被进一步转移到了无辜的下一代身上。
三、情感的守恒
有很多论者认为希斯克利夫一生的悲剧归根到底是源于当时的畸形社会污染的结果。但是,社会只是环境的一部分,只是外因。而希斯克利夫内心强烈的情感的转化过程才是所有一切的内因和根本原因。无论在辛德雷的虐待下忍辱的生活还是后来的疯狂的报复行为,都只不过是希斯克利夫内心爱或恨的外在表现形式罢了。
开始时,希斯克利夫心中拥有对老恩肖先生的感激和凯瑟琳的强烈的爱,所以尽管希斯克里夫受到了辛德雷的百般凌辱和虐待,但他并不感到孤独沮丧,或有离开呼啸山庄的想法。因为凯瑟琳始终和他一起,懂他爱他。只要和他爱的人在一起,一切不开心的经历和所受到的虐待都不算什么,他可以和凯瑟琳分享自己的一切。但是随着凯瑟琳的背叛,希斯克利夫强烈的爱彻底崩盘,那么之前他所忍受的屈辱一下子变得特别清晰且不可饶恕,而转向毁灭性的恨,进而表现出一系列看似极致疯狂的报复行为。但是当看到哈顿和小凯瑟琳这对表兄妹在经历了陌生、蔑视、相熟到亲密相爱的过程后,他在孩子们身上看到了自己和凯瑟琳的影子,他内心的爱被唤醒。所以他放弃了继续对下一代进行报仇的想法。当他预感到他快要回到卡瑟琳(游魂)的身边时,这虚无缥缈的爱的召唤使他一下子丧失了作恶的力量。这不是传统道德意义上的弃邪归正了;而是他那股汹涌的感情从恨又转回到爱的外在表现。
在这整个过程中希斯克利夫的情感是守恒的。也就是说其实在很多的外在形式的外衣下,隐含着一条“情感守恒定律”。所谓的“情感守恒定律”,是指情感既不会凭空产生,也不会凭空消失;它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个个体转移到其他个体,而情感的总量保持不变,即情感是守恒的。希斯克利夫看似疯狂的行为不过就是他内心汹涌澎湃的感情的外在表现罢了。
四、结论
爱的输入点亮了希斯克利夫的整个人生。但爱的消失却点燃了希斯克利夫恨的火把。且这个燃烧着的火焰进一步蔓延到了呼啸山庄和画眉山庄中希斯克利夫这一代人和下一代无辜的人身上。在这些漫无边际的火焰中,希斯克利夫既不是一个毫无人性的,残忍至极的魔鬼,也不是一个为爱不顾一切的拜伦式英雄,他只是一个被自己内心的强烈情感所支配的普通人罢了。而在这种过程中,希斯克利夫的情感是守恒的。
这其中蕴含的情感守恒定律不仅可以帮助我们分析文学作品中的人物形象及其内心世界,对外语教学中的情感教育也具有重要意义。外语教学者应该引导学生建立积极的情绪,及时帮助学习者转化消极情绪让学习者保持学习的热情和积极性,也帮助他们避免一些由情感宣泄不当引起的极端的事情的发生。
摘要:《呼啸山庄》是19世纪英国著名女作家艾米莉·勃朗特唯一的一部小说,也是探讨情感世界的经典佳作。以往绝大数的研究多是用文学批评的相关理论来分析探究希斯克利夫和凯瑟琳之间的爱恨情仇及背后的成因。本文尝试用一种新的角度,以男女主人公之间的爱恨情仇为研究对象,探寻隐藏在该故事背后的“情感守恒定律”以及男主人公希斯克利夫的内心世界,从而试图归还希斯克利夫一个普通的正常人的身份。
关键词:《呼啸山庄》,爱恨情仇,情感守恒定律
参考文献
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[8]袁素华.《呼啸山庄》中希斯克利夫悲剧分析[J].广东教育学院学报,2007,(4):55-58.
能量守恒定律和混合动力汽车 篇10
能量守恒定律
咱们先来看一下什么是能量守恒定律。能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变。
混合动力汽车的优势
在一辆汽车行驶的过程中,汽油燃烧产生的能量或电的能量转化为汽车的动能。当汽车停下后,动能又将转化为哪种能量呢?刹车时,车闸和车轮之间的摩擦将动能转化为热能。然后,热能散发到空气中,汽车就损失了这部分能量。用来驱动汽车的能量中,大约有三分之一都在汽车减速或停车时以热的形式损失了。
为了使能量得到充分利用,很多混合动力汽车使用了能量再生型刹车,可以利用减速或停车时损失的动能为蓄电池充电,而不是任凭动能转化为热能后损失。这样,便巧妙地运用了能量守恒定律,减少能量损失,从而节约能源。
再生型刹车带来的启示
能量是守恒的,一种形式的能量可以转化为其他形式的能量,关键在于怎样转化。例如,灯泡的用途是照明,但它在发光的同时也发热。输送给灯泡的电能一部分转化为光能,一部分转化为热能。对于想用灯泡照明的人来说,这部分热量是没用的,也就是说能量以热的形式损失了。同学们,怎样把这部分热量利用起来,使它转化为对我们有用的能量呢?这就需要大家去动脑筋思考了。在我们的日常生活中,还存在许许多多类似的现象。你能再举出一个例子吗?用心观察,认真思考,说不定你也能发明出像能量再生型刹车这样的装置,利用能量守恒定律提高能量利用率,节约能源。
探讨动量守恒定律演示实验的改进 篇11
关键词:动量守恒,实验,改进
优化方案2009高考总复习一轮用书《物理》(教师用书、张学宪主编,现代教育出版社)第181页关于探讨动量守恒定律的演示实验大致如下:
一、实验:验证动量守恒定律
1、实验目的
验证碰撞中的动量守恒。
2、实验原理
因小球从斜槽上滚下后做平抛运动,由平抛运动知识可知,只要小球下落的高度相同,在落地前运动的时间就相同,则小球的水平速度若用飞行时间作时间单位,在数值上就等于小球飞出的水平距离。所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离,代入公式就可验证动量守恒定律。即
3、实验器材
斜槽、大小相等质量不同的小钢球两个,重锤线一条、白纸,复写纸,天平一台、刻度尺、圆规、三角板。
4、实验步骤
(1)先用天平测出两个小球的质量m1、m2。
(2)安装好实验装置,将斜槽固定在桌边,并使斜槽末端点的切线水平,把被碰小球放在斜槽前边的小支柱上,调节实验装置使两小球碰时处于同一水平高度,且碰撞瞬间,入射球与被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行,以确保正碰后的速度方向水平。
(3)在水平地上铺一张白纸,白纸上铺放复写纸。
(4)在白纸上记下重锤线所指的位置O,它表示入射球m1碰前的位置,如图2所示。
(5)先不放被碰小球,让入射球从斜槽上同一高度处滚下,重复10次,用圆规作尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心就是入射球不碰时的落地点的平均位置P。
(6)把被碰球放在小支柱上,让入射小球从同一高度滚下,使两球发生正碰,重复10次,仿步骤(5)求出入射小球的落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N。
(7)过O、N在纸上作一直线,直线上取OO'=2r,O'就是被碰小球碰撞时的球心投影位置(用刻度尺和三角板测小球直径2r)。
(9)整理实验器材放回原处。
5、注意事项
(1)斜槽末端点的切线必须水平。
(2)使小支柱与槽口间距离等于小球直径。
(3)认真调节小支柱的高度,使两小球碰撞时球心在同一高度上,球心连线与斜槽末端的延长线相平行。
(4)小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放。
(5)入射小球的质量应大于被碰小球的质量。
(6)实验过程中实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变。
对于上述关于探讨动量守恒定律的演示实验,笔者在操作过程中发现存在下列两方面的问题:
(2)实验器材落后且实验设计不理想:实验中采用多次使用刻度尺、三角板和圆规等实验工具,导致学生不易操作且测量过程中人为误差大,除此之外,实验装置末端采用小支柱设计,导致需测小球直径,使学生在做实验时极为不便。该实验设计违背易操作性原则。
6、实验改进
(1)改进实验仪器:(1)用外层弹性较好的橡胶包裹小钢球制成的弹性钢球代替原实验中的钢球;并采用两个质量和尺寸都相同的小弹性铁球代替质量不等但尺寸相同的两个小钢球;(2)在水平地面上用TDE-7型高精度位移传感器和电子感应装置代替白纸和复写纸;
(2)改进实验设计:将斜槽末端部分拆除支柱,将其改为长度是小球直径的光滑水平气垫导轨,并使其与圆弧斜槽末端相切。
二、改进后的实验:验证动量守恒定律
1、实验目的
验证碰撞中的动量守恒。
2、实验原理
质量都为m的两个小弹性铁球A和B发生正碰,若A碰前运动,B静止,由于弹性碰撞两弹性小球质量相等,两者碰撞前后交换速度,根据动量守恒定律应有:
因小球从斜槽上滚下后做平抛运动,由平抛运动知识可知,只要小球下落的高度相同,在落地前运动的时间就相同,则小球的水平速度若用飞行时间作时间单位,在数值上就等于小球飞出的水平距离,所以只需测出两球碰撞前后飞出的水平距离,代入公式就可验证动量守恒定律。即
式中和分别指入射小球A平抛运动的水平距离和碰撞后被碰小球平抛运动的水平位移。
主要测量的物理量:
入射小球A平抛运动的水平距离,碰撞后被碰小球的水平位移。
3、实验器材
斜槽和气垫导轨、大小相等质量相同的弹性小钢球两个,重锤线一条、电源一个、TDE-7型高精度位移传感器和电子感应装置各一台。
4、实验步骤
(1)安装好实验装置,将斜槽固定在桌边,并使斜槽末端气垫导轨保持水平,把被碰小球放在斜槽末端气垫导轨边缘上,调节实验装置使两小球碰时处于同一水平高度,且碰撞瞬间,入射球与被碰球的球心连线与水平气垫导轨保持平行,以确保正碰后的速度方向水平。
(2)在水平地上放好电子感应装置,且连接好TDE-7型高精度位移传感器,将两仪器插上电源。
(3)在电子感应装置上记下重锤线所指的位置O,它表示气垫导轨末端边缘在电子感应装置上的投影,如图3所示。
(4)先不放被碰小球,让入射球从斜槽上同一高度处滚下,重复10次,由电子感应装置准确显示出入射小球不碰时的落地点的平均位置P。
(5)把被碰球B放在气垫导轨末端边缘处,让入射小球A从同一高度滚下,使两球发生正碰,重复10次,再由电子感应装置准确显示出被碰小球碰后的落地点的平均位置N。
(6)用TDE-7型高精度位移传感器精确测出线段和的长度并显示出来。观察线段和的长度是否相等,即看=是否成立。
(7)整理实验器材放回原处。
5、注意事项
(1)调整斜槽末端气垫导轨保持水平;
(2)将被碰小球放在斜槽末端气垫导轨边缘上,并让其静止,调节实验装置使两小球碰时处于同一水平高度,且碰撞瞬间,入射球与被碰球的球心连线与气垫导轨保持平行;
(3)小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放,可在斜槽适当高度处固定一挡板,使小球靠着挡板,然后释放小球;
(4)实验过程中实验桌、斜槽及气垫导轨、TDE-7型高精度位移传感器和电子感应装置不要动。
6、改进后的优点
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