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摘 要: 高中物理教学中一个不可或缺的章节内容就是机械能,这部分内容具有很强的抽象性和系统性,很多同学在学习这一章节时,往往有很多不解之处,学习效果不高。笔者首先对物理机械能的相关知识点进行了阐述,然后从自身学习机械能的经验,提出几点有效学习该章节的学习方法,以期能够为广大高中同学更好地掌握机械能这部分物理知识提供一定的帮助。
关键词: 高中物理机械能学习方法知识点
【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)10-0177-01
一、引言
在高中物理课程中有很多需要掌握的知识难点和重点,机械能的概念理解以及有效应用是其中一个比较重点的内容。部分同学在学习这一章节时,因为学习的技巧和方法上的不准确,导致学习效果不佳,进而使得物理成绩不理想,长此以往很容易形成对物理的厌学态度。鉴于此,笔者以自身学习机械能的学习经验对该章节的学习技巧和方法进行分析探讨,希望能够通过自身总结的学习心得帮助同学们更好地学习和掌握该章节内容,提升物理知识学习效率。
二、机械能重、难点概述
(一)动能定理。
外力合力对研究对象做的功,物理的动能发生改变,这就是动能定理的概念。同时,也可以将动能定理理解为所有分力在过程中做功的一些总和。机械能做功问题常用动能解题方法进行解决。因此,学生在学习机械能这部分知识内容过程中,应当对动能定理有全面的了解和掌握,这样才能够在实际问题的解决时能够有效地进行运用,物理知识学习才能够得心应手。同学们需要了解的是,动能定理的表达形式是非常多样的,比如说:∫Fds=W=ΔEk、
F合s=W=ΔEk、以及F1s1+F2s2+F3s3+……=ΔEk等等,在解决机械能相关问题时,上述的三个公式运用频率最高。实际上,有效推导动能定理对于解决物理知识也比较重要,通常情况下,直线普通运动模式以及直线变速运动模式是推导动能定理的两种主要形式,所谓的直线普通运动公式在运用过程中,需要将直线匀速运动的受力结合起来,这样才能够进行有效的推导,其公式为:F合s=W=ΔEk。在直线变速运动模式中,需要将微积分思想运用其中,同学们可以将直线上的各部分划分为一小部分一小部分的运动,然后进行推导,公式为:W=F合s=man=En-Em。
(二)机械能守恒。
弹力或者重力在做功的构成中,势能以及动能两者在互相转换,然后机械能的总量是完全不变的,这就是所谓的机械能守恒定律。但同学们需要了解机械能这种能量并非是一种,是由重力势能、弹性势能以及动能三种能量结合在一起的总和。机械能守恒定律的有效掌握是机械能这部分知识内容掌握全面的必要条件。和别的物理定律有所差别,机械能守恒定律不是在任何情况下都能适用,只有在条件满足的情况下才能够运用。机械能守恒定律只有在三种情况下才能够成立,一是弹力和重力做功;二是只有弹力在做功;三是只有重力在做功。在上述的三种情况下的任何一种情况下的公式为:Ek=E重+E弹,机械能守恒定律和动能定理在公式上的差别之处是机械能的两侧都是能量,动能是一侧为动能,合外力在另外一侧做功。
三、有效学习机械能的技巧和方法
(一)确定研究对象是否合理。
在处理机械能等一系列问题过程中,不管是内部能量的转换还是系统的运行状态,所运用的解题思路和方法都不能避开研究对象单独进行。所以,同学们要想处理好机械能的相关问题,就需要确定研究对象是否合理,在对所有的知识点进行学习过程中,选择的研究对象都应当是具备延伸性且代表性较强的,然后通过和相关的物理概念相结合进行理解,这样在以后遇到相关的物理问题时才能有效地进行解决。
(二)深入了解相关物理公式及定义。
物理规律和定理的定义以及总结都是通过表达式来解释的,同学们需要全面对相关的物理定义、公式以及表达式进行深入的了解和掌握,清楚地知道公式、表达式所代表的物理规律以及在怎样的问题中才能够应用。相应的,同学们在对机械能的一些问题进行解答过程中,我们的计算都会应用到物理的相关公式及表达式,在解题过程中才能获得突破口,解题的思路也会得到拓宽。另外,同学们要掌握的公式和定义不单是机械能相关表达式,还有和其相关的推导定义和公式也需要掌握。
(三)有效运用零势能面。
重力势能在机械能守恒定律中可以是正也可以是否,数值的正负和零势能面在什么地方有直接的关系。所以同学们在掌握机械能知识时,需要掌握并且运用好零势能面。所谓的零势能面指的是物理势能为零时所处在的位置,在解决机械能相关问题中,找准零势能面是一个很好的突破口。比如说解决机械能相关问题时,通常情况下都需要对机械能守恒状态进行判断,同学们可以将零势能面选择在系统的最低处,这样对动能和势能转换判断时,就更加容易,也更容易获得解题思路。
如例题,M1=10千克,M2=1千克这样两个物体在空,假设M2低M1一米,若将零势能面定于M1高1米的位置,那么:M1的重力势能为Ep1=m 1gh1=-100J。M2重力势能为Ep2=m 2gh2=-20J。比较得 :Ep2>Ep1。
实际上,该题的答案应该是Ep1>Ep2,。造成该题错误的原因就是没有选择好零势能面,要比较重力势能大小时,要选择比较低的位置,势能比较才正确。
(四)以系统做功视角探究解题方法。
机械能这一章节内容在物理课程中知识点较为深奥抽象,同学们对其理解难度较大。鉴于此,笔者建议可以以系统做功为视角去寻求机械能相关的解题方法和技巧,然后在具体的问题处理中运用。机械能守恒定律基本上是处理机械能问题的主要解题方法,同学们可以将研究对象定位于系统,然后看系统有没有产生做功,做功是多大,然后同学们就可以判断出机械能的守恒状态,进而获得解题的正确答案。
(五)以能量守恒為视角探究解题方法。
笔者已经在前面的论述中提到,能量守恒定律只有在系统只有势能和动能进行转换时才能够成立,外界的能量不能与内部能力转换。因此,我们可以根据这点,处理机械能相关的问题。比如说,某一物体在下落过程中的势能,我们将研究对象设定为下落物体,然后对能量的具体转换情况进行分析。比如说能量转化符合系统情况,就可以对机械能是否在守恒状态进行判断,然后通过相关的公式进行问题的计算,进而得到问题答案。
参考文献
[1] 陈远鹏 .浅析机械能在高中物理学习中的适用范围 [J].山东工业技术,2017,(16):278.
[2] 冯峰 . 高中物理“机械能守衡定律”的实验教学法探究 [J]. 中学生数理化 ( 学研版 ),2014,(11):21.
关键词: 高中物理机械能学习方法知识点
【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 A 【文章编号】 2236-1879(2018)10-0177-01
一、引言
在高中物理课程中有很多需要掌握的知识难点和重点,机械能的概念理解以及有效应用是其中一个比较重点的内容。部分同学在学习这一章节时,因为学习的技巧和方法上的不准确,导致学习效果不佳,进而使得物理成绩不理想,长此以往很容易形成对物理的厌学态度。鉴于此,笔者以自身学习机械能的学习经验对该章节的学习技巧和方法进行分析探讨,希望能够通过自身总结的学习心得帮助同学们更好地学习和掌握该章节内容,提升物理知识学习效率。
二、机械能重、难点概述
(一)动能定理。
外力合力对研究对象做的功,物理的动能发生改变,这就是动能定理的概念。同时,也可以将动能定理理解为所有分力在过程中做功的一些总和。机械能做功问题常用动能解题方法进行解决。因此,学生在学习机械能这部分知识内容过程中,应当对动能定理有全面的了解和掌握,这样才能够在实际问题的解决时能够有效地进行运用,物理知识学习才能够得心应手。同学们需要了解的是,动能定理的表达形式是非常多样的,比如说:∫Fds=W=ΔEk、
F合s=W=ΔEk、以及F1s1+F2s2+F3s3+……=ΔEk等等,在解决机械能相关问题时,上述的三个公式运用频率最高。实际上,有效推导动能定理对于解决物理知识也比较重要,通常情况下,直线普通运动模式以及直线变速运动模式是推导动能定理的两种主要形式,所谓的直线普通运动公式在运用过程中,需要将直线匀速运动的受力结合起来,这样才能够进行有效的推导,其公式为:F合s=W=ΔEk。在直线变速运动模式中,需要将微积分思想运用其中,同学们可以将直线上的各部分划分为一小部分一小部分的运动,然后进行推导,公式为:W=F合s=man=En-Em。
(二)机械能守恒。
弹力或者重力在做功的构成中,势能以及动能两者在互相转换,然后机械能的总量是完全不变的,这就是所谓的机械能守恒定律。但同学们需要了解机械能这种能量并非是一种,是由重力势能、弹性势能以及动能三种能量结合在一起的总和。机械能守恒定律的有效掌握是机械能这部分知识内容掌握全面的必要条件。和别的物理定律有所差别,机械能守恒定律不是在任何情况下都能适用,只有在条件满足的情况下才能够运用。机械能守恒定律只有在三种情况下才能够成立,一是弹力和重力做功;二是只有弹力在做功;三是只有重力在做功。在上述的三种情况下的任何一种情况下的公式为:Ek=E重+E弹,机械能守恒定律和动能定理在公式上的差别之处是机械能的两侧都是能量,动能是一侧为动能,合外力在另外一侧做功。
三、有效学习机械能的技巧和方法
(一)确定研究对象是否合理。
在处理机械能等一系列问题过程中,不管是内部能量的转换还是系统的运行状态,所运用的解题思路和方法都不能避开研究对象单独进行。所以,同学们要想处理好机械能的相关问题,就需要确定研究对象是否合理,在对所有的知识点进行学习过程中,选择的研究对象都应当是具备延伸性且代表性较强的,然后通过和相关的物理概念相结合进行理解,这样在以后遇到相关的物理问题时才能有效地进行解决。
(二)深入了解相关物理公式及定义。
物理规律和定理的定义以及总结都是通过表达式来解释的,同学们需要全面对相关的物理定义、公式以及表达式进行深入的了解和掌握,清楚地知道公式、表达式所代表的物理规律以及在怎样的问题中才能够应用。相应的,同学们在对机械能的一些问题进行解答过程中,我们的计算都会应用到物理的相关公式及表达式,在解题过程中才能获得突破口,解题的思路也会得到拓宽。另外,同学们要掌握的公式和定义不单是机械能相关表达式,还有和其相关的推导定义和公式也需要掌握。
(三)有效运用零势能面。
重力势能在机械能守恒定律中可以是正也可以是否,数值的正负和零势能面在什么地方有直接的关系。所以同学们在掌握机械能知识时,需要掌握并且运用好零势能面。所谓的零势能面指的是物理势能为零时所处在的位置,在解决机械能相关问题中,找准零势能面是一个很好的突破口。比如说解决机械能相关问题时,通常情况下都需要对机械能守恒状态进行判断,同学们可以将零势能面选择在系统的最低处,这样对动能和势能转换判断时,就更加容易,也更容易获得解题思路。
如例题,M1=10千克,M2=1千克这样两个物体在空,假设M2低M1一米,若将零势能面定于M1高1米的位置,那么:M1的重力势能为Ep1=m 1gh1=-100J。M2重力势能为Ep2=m 2gh2=-20J。比较得 :Ep2>Ep1。
实际上,该题的答案应该是Ep1>Ep2,。造成该题错误的原因就是没有选择好零势能面,要比较重力势能大小时,要选择比较低的位置,势能比较才正确。
(四)以系统做功视角探究解题方法。
机械能这一章节内容在物理课程中知识点较为深奥抽象,同学们对其理解难度较大。鉴于此,笔者建议可以以系统做功为视角去寻求机械能相关的解题方法和技巧,然后在具体的问题处理中运用。机械能守恒定律基本上是处理机械能问题的主要解题方法,同学们可以将研究对象定位于系统,然后看系统有没有产生做功,做功是多大,然后同学们就可以判断出机械能的守恒状态,进而获得解题的正确答案。
(五)以能量守恒為视角探究解题方法。
笔者已经在前面的论述中提到,能量守恒定律只有在系统只有势能和动能进行转换时才能够成立,外界的能量不能与内部能力转换。因此,我们可以根据这点,处理机械能相关的问题。比如说,某一物体在下落过程中的势能,我们将研究对象设定为下落物体,然后对能量的具体转换情况进行分析。比如说能量转化符合系统情况,就可以对机械能是否在守恒状态进行判断,然后通过相关的公式进行问题的计算,进而得到问题答案。
参考文献
[1] 陈远鹏 .浅析机械能在高中物理学习中的适用范围 [J].山东工业技术,2017,(16):278.
[2] 冯峰 . 高中物理“机械能守衡定律”的实验教学法探究 [J]. 中学生数理化 ( 学研版 ),2014,(11):21.