高中物理“機(jī)械能”學(xué)習(xí)心得

時(shí)間:2022-01-15 10:57:20

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高中物理“機(jī)械能”學(xué)習(xí)心得

一、高中物理機(jī)械能”的相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)

1.動(dòng)能定理。所謂動(dòng)能定理,就是指研究對(duì)象受到所有外力合力所做的功,等于物體動(dòng)能的改變,另外動(dòng)能定理還可以表述為過(guò)程中所有分力做的功的代數(shù)和,等于動(dòng)能的改變量。作為解決機(jī)械能做功問(wèn)題的常用知識(shí)點(diǎn),在學(xué)習(xí)機(jī)械能時(shí),應(yīng)對(duì)動(dòng)能定理這一基本概念進(jìn)行深入的理解,并在解決相關(guān)實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中進(jìn)行靈活運(yùn)用,為物理學(xué)習(xí)提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。此外,動(dòng)能定理的基本表達(dá)式有多種形式,如:F合s=W=ΔEk;∫Fds=W=ΔEk;F1s1+F2s2+F3s3+……=ΔEk等,其中以第三個(gè)公式最為常用。此外,動(dòng)能定理的推導(dǎo)也很重要,動(dòng)能定理的推導(dǎo)包括勻變速直線運(yùn)動(dòng)模式與普通直線運(yùn)動(dòng)模式兩種情況,前者需要利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式進(jìn)行計(jì)算,并結(jié)合物體進(jìn)行勻速直線運(yùn)功時(shí)的受力狀況進(jìn)行推導(dǎo),其推導(dǎo)表達(dá)式為F合s=W=ΔEk;而后者需要運(yùn)用微積分的思想,對(duì)普通直線運(yùn)動(dòng)模式進(jìn)行拆分,將其整理為非常小的一段一段的運(yùn)動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)動(dòng)能定理的推導(dǎo),其具體表達(dá)式為W=F合s=man=En-Em。2.機(jī)械能守恒。機(jī)械能守恒定律是指在只有重力或彈力做功的物理系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,總的機(jī)械能能夠保持不變。需要注意的是,機(jī)械能并不是簡(jiǎn)單的一種能量,而是三種能量之和,即動(dòng)能、彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能三中能量的相加。想要學(xué)習(xí)好機(jī)械能,就必須充分掌握機(jī)械能守恒定律。與其他物理定律不同的是,機(jī)械能守恒定律并不能適用于所有情況,而是在滿(mǎn)足一定條件的情況下才能成立。影響機(jī)械能守恒定律的情況有三種,即只有重力做功、只有彈力做功或只有重力和彈力做功,只有滿(mǎn)足了以上三種條件的其中一種,機(jī)械守恒定律才能夠成立。機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式為Ek+E重+E彈=恒定量,其與動(dòng)能定理的表達(dá)式的區(qū)別在于前者的兩側(cè)均為能量,而后者則一側(cè)為合外力做功,一側(cè)為動(dòng)能。

二、高中物理“機(jī)械能”的具體學(xué)習(xí)方法

1.明確物理研究對(duì)象的合理性。對(duì)于機(jī)械能相關(guān)問(wèn)題來(lái)說(shuō),包括系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、系統(tǒng)內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換情況在內(nèi)的一系列解決方法與思路都需要圍繞物理研究對(duì)象來(lái)開(kāi)展,因此學(xué)習(xí)高中物理機(jī)械能必須要明確物理研究對(duì)象的合理性,在理解每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí),都要選擇具有代表性、可延伸性的研究對(duì)象,結(jié)合相關(guān)概念對(duì)物理規(guī)律進(jìn)行理解,并以更加靈活的方式來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。2.掌握與機(jī)械能相關(guān)的物理表達(dá)式。物理表達(dá)式是對(duì)物理規(guī)律的總結(jié)和定義,只有掌握了機(jī)械能相關(guān)的物理表達(dá)式,了解其使用情況與所代表的物理規(guī)律,我們才能夠?qū)C(jī)械能的基本概念有更加深入的了解。此外在解答機(jī)械能相關(guān)問(wèn)題時(shí),物理表達(dá)式也能夠?yàn)槲覀兊挠?jì)算提供便利,幫助我們找到正確的解題思路。需要注意的是,我們需要掌握的物理定義式不僅包括機(jī)械能基本計(jì)算公式,還包括推到定義是與其他相關(guān)物理知識(shí)的定義式。3.有技巧的選擇零勢(shì)能面。在機(jī)械能守恒定律中,重力勢(shì)能可正可負(fù),其具體數(shù)值與零勢(shì)能面的選擇有關(guān),因此在學(xué)習(xí)機(jī)械能時(shí),我們需要有技巧的對(duì)零勢(shì)能面進(jìn)行選擇。而零勢(shì)能面簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是一個(gè)物體在此處所具有的勢(shì)能為零的位置,選擇零勢(shì)能面是解決機(jī)械能問(wèn)題十分常見(jiàn)且有效的一種手段。例如在處理機(jī)械能問(wèn)題時(shí),一般都需要判斷系統(tǒng)的機(jī)械能守恒狀態(tài),這時(shí)我們可以在系統(tǒng)內(nèi)選擇一個(gè)最低點(diǎn)作為零勢(shì)能面,這樣在對(duì)于在判斷勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)換時(shí),就能夠更加簡(jiǎn)單,整個(gè)問(wèn)題理解起來(lái)也會(huì)更加容易。4.從系統(tǒng)做功角度分析機(jī)械能問(wèn)題。在進(jìn)行機(jī)械能的學(xué)習(xí)時(shí),由于知識(shí)點(diǎn)較為抽象、深?yuàn)W,不利于理解,在這種情況下,我們可以嘗試從系統(tǒng)做功的角度對(duì)機(jī)械能的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行理解,并以此為判斷依據(jù),將這一學(xué)習(xí)思路應(yīng)用到機(jī)械能問(wèn)題的解答中來(lái)。高中的機(jī)械能問(wèn)題一般以機(jī)械能守恒定律的考察為主,我們可以對(duì)一機(jī)械能系統(tǒng)作為研究對(duì)象,觀察其是否有做功現(xiàn)象,具體的做功為多少,從而判斷出研究對(duì)象的機(jī)械能守恒狀態(tài),找出問(wèn)題答案。5.從能量守恒角度分析機(jī)械能問(wèn)題。前文中提到,在能量守恒定律成立的情況下,系統(tǒng)內(nèi)部只存在動(dòng)能與勢(shì)能的轉(zhuǎn)換,且外界能量無(wú)法與系統(tǒng)內(nèi)部能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換,我們可以根據(jù)這一定義,對(duì)機(jī)械能問(wèn)題進(jìn)行處理。例如在求物體下落勢(shì)能時(shí),就可以將下落物體作為研究對(duì)象,分析其具體的能量轉(zhuǎn)換情況,如符合系能內(nèi)部能量轉(zhuǎn)化情況,就可以判斷出系統(tǒng)的機(jī)械能處于守恒狀態(tài),能量守恒定律成立,這樣我們就可以根據(jù)給出的動(dòng)能數(shù)據(jù)以及其他相關(guān)因素,利用定義式進(jìn)行計(jì)算,得出物體在下落時(shí)所產(chǎn)生的勢(shì)能。

三、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō),“機(jī)械能”的相關(guān)知識(shí),屬于高中物理的難點(diǎn)與重點(diǎn),想要在機(jī)械能的學(xué)習(xí)與應(yīng)用上取得成效,必須充分掌握基礎(chǔ)知識(shí),并找到正確的學(xué)習(xí)方法,全方面的提高學(xué)習(xí)效率。

參考文獻(xiàn)

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[2]馮峰.高中物理“機(jī)械能守衡定律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)法探究[J].中學(xué)生數(shù)理化(學(xué)研版),2014,(11):21.

作者:景文帝 單位:成都實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校2018屆9班