余瀟
摘 要:對于高中學習來說物理是重要內容,尤其是對于理科生來說,在高考中占據(jù)很大分值。物理這門學科相較于其他學科來說具有很強的綜合性、系統(tǒng)性以及抽象性,機械能守恒相關知識點是高中物理學習中的重難點內容,也是高考物理的重要考點之一,對此身為學生必須要扎實掌握機械能守定律的學習技巧,全面了解其適用范圍,從而更好的了解相關知識并能夠在解題過程中靈活的應用,從不斷強化物理水平,提高物理成績。本文對此作了深入研究,站在學生的角度詳細分析了機械能在高中物理學習中的適用范圍,以期可以更好的保證學習效果。
關鍵詞:機械能;高中物理;適用范圍
引言
機械能所強調的是功與能的概念問題,這部分相關知識點可以說貫穿了整個高中物理學習過程,尤其是對于力學知識的學習來說十分重要,在平時大大小小的考試中經常出現(xiàn)相關考點,而且分值占據(jù)較高,對此學生必須要注重這方面的學習和總結,扎實掌握基礎知識,了解機械能在高中物理學習中的適用范圍,不斷總結學習經驗,掌握技巧,這樣才能取得好的成績。
一、動能定理
動能定理是機械能適用范圍的關鍵點,在高考物理中也經常出現(xiàn)。動能定理強調的是外力對物體所做的功的代數(shù)和等于物體動能的增量,這是學習動能定理時必須要注意的概念,同時也會涉及到“W總=1/2mv22-1/2mv12”這個表達式的理解。在實際解題過程中如果想利用動能定理解決機械能問題,過程中需要考慮的是物體做的總功以及初動能和末動能,而物體的運動狀態(tài)則可以忽略,同時分析單個物體的受力狀態(tài)[1]。通常情況下,如果問題物體只是單純的受力產生位移,不涉及加速度,對于這種問題就可以利用動能定理來解決,簡單方便。
例題:一物體質量為m=10kg,在平行于斜面的恒定拉力F作用下沿斜面向上運動,斜面與物體間的動摩擦因數(shù)為0.1,當物體運動到斜面中點時,去掉力F,物體剛好可運動到斜面頂端停下。設斜面傾角為30度,取g=10m/s2,求拉力F[2]。
對于這個問題就可以運用動能定理解決,首先分析出物體的受力情況,并畫出分析圖(如圖1),mg表示重力,F(xiàn)表示拉力,N表示斜面支持力以及摩擦力。然后曲調斜面上半段的支持力F,其余受力不變,設斜面長度為S,隨后可以帶入動能定理得出以下式子:
二、機械能守恒定律
機械能守恒指的是物體在受到外力的作用下做功,同時在此過程中物體的動能和勢力能出現(xiàn)相互轉化,但是機械能總量并不改變,這就可以稱之為能量守恒。對于高中物理機械能的學習來說機械能守恒定律是基礎知識,絕大多數(shù)與做功、耗能有關的問題都需要運用到機械能守恒定律。機械能守恒是建立在一定條件基礎上的,需要在物體受到彈力或者重力的狀態(tài)下做功,并且外力做功的代數(shù)和為0。
例:一根繩子的一端系一個小球,另一端固定在天花板上,隨后開始向下釋放,整個過程中小球會受到重力和拉力兩種外力的作用,但是由于繩子對小球產生的拉力與小球的運動方向是垂直且相反的,因此在這里拉力并不做功,因此小球在運動過程中機械能是守恒的[3]。
三、其他方面的應用
在高中物理的學習過程中許多地方都需要運用到機械能,其適用范圍十分廣泛,上文中提到的動能定理和機械能守恒定律只是其中的一角,在其他知識點中也有應用,例如經常接觸的有機械能守恒定律的驗證、功率以及功能關系等等,只是相較于動能定理以及機械能守恒定律來說應用次數(shù)少一些,但是也要同樣予以高度重視,只有扎實掌握了全部的知識點,遇到不同的問題才能保證在最短時間內更好的解決。
四、關于高中物理機械能學習的反思
機械能是高中物理學習中的重要內容,涉及到的內容較多,應用范圍十分廣泛,對此身為學生要想更好的掌握這方面的知識,必須要認真學習,首先從基礎概念知識抓起,深入理解并掌握不同的概念,同時在日常解題過程中能夠熟練應用相關公式,保證可以在最短時間內分析出物體做功狀態(tài)和相關條件,避免遇到實際問題無從下手。再一點就是做題,在實際解題過程中必須要認真分析題目內容,準確區(qū)分不同的機械能,根據(jù)所給條件正確運用機械能計算公式,在保證學習效果、提高解題效率的同時開發(fā)邏輯思維和創(chuàng)新思維。
五、結語
綜上所述,對于高中物理來說機械能相關知識點的應用設計大了很多方面的內容,身為學生必須要扎實掌握基礎知識,保證能夠深入理解相關概念和公式,從而在實際解題過程中能夠針對不同的問題運用不同的方式。在學習過程中必須要謙虛謹慎,課上認真聽講,課下可以和同學一起討論研究,不斷強化自己對于機械能相關知識的掌握情況,并在此基礎上能夠靈活運用,這樣才能不斷提高物理水平,高考取得更好的成績。
[參考文獻]
[1]謝淳凡.淺析高中物理機械能守恒學習技巧[J].文理導航旬刊,2017,(06):1230-125 .
[2]苗毅.淺談如何學好高中物理中的機械能守恒定律[J].教育科學:引文版, 2017,(01):00023-00023場.
[3]陳遠鵬.淺析機械能在高中物理學習中的適用范圍[J].山東工業(yè)技術, 2017,(16):278-279 .
(作者單位:長沙市第一中學,湖南 長沙 410000)