高中物理“機(jī)械能”學(xué)習(xí)心得

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一、高中物理“機(jī)械能”的相關(guān)知識要點(diǎn)

1.動能定理。所謂動能定理，就是指研究對象受到所有外力合力所做的功，等于物體動能的改變，另外動能定理還可以表述為過程中所有分力做的功的代數(shù)和，等于動能的改變量。作為解決機(jī)械能做功問題的常用知識點(diǎn)，在學(xué)習(xí)機(jī)械能時(shí)，應(yīng)對動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)際問題的過程中進(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，其中以第三個公式最為常用。此外，動能定理的推導(dǎo)也很重要，動能定理的推導(dǎo)包括勻變速直線運(yùn)動模式與普通直線運(yùn)動模式兩種情況，前者需要利用勻變速直線運(yùn)動公式進(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，對普通直線運(yùn)動模式進(jìn)行拆分，將其整理為非常小的一段一段的運(yùn)動，最終實(shí)現(xiàn)動能定理的推導(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)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能能夠保持不變。需要注意的是，機(jī)械能并不是簡單的一種能量，而是三種能量之和，即動能、彈性勢能、重力勢能三中能量的相加。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.明確物理研究對象的合理性。對于機(jī)械能相關(guān)問題來說，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象來開展，因此學(xué)習(xí)高中物理機(jī)械能必須要明確物理研究對象的合理性，在理解每一個知識點(diǎn)時(shí)，都要選擇具有代表性、可延伸性的研究對象，結(jié)合相關(guān)概念對物理規(guī)律進(jìn)行理解，并以更加靈活的方式來解決實(shí)際問題。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)物理知識的定義式。3.有技巧的選擇零勢能面。在機(jī)械能守恒定律中，重力勢能可正可負(fù)，其具體數(shù)值與零勢能面的選擇有關(guān)，因此在學(xué)習(xí)機(jī)械能時(shí)，我們需要有技巧的對零勢能面進(jìn)行選擇。而零勢能面簡單來說，就是一個物體在此處所具有的勢能為零的位置，選擇零勢能面是解決機(jī)械能問題十分常見且有效的一種手段。例如在處理機(jī)械能問題時(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)選擇一個最低點(diǎn)作為零勢能面，這樣在對于在判斷勢能與動能的轉(zhuǎn)換時(shí)，就能夠更加簡單，整個問題理解起來也會更加容易。4.從系統(tǒng)做功角度分析機(jī)械能問題。在進(jìn)行機(jī)械能的學(xué)習(xí)時(shí)，由于知識點(diǎn)較為抽象、深奧，不利于理解，在這種情況下，我們可以嘗試從系統(tǒng)做功的角度對機(jī)械能的相關(guān)知識進(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)械能問題的解答中來。高中的機(jī)械能問題一般以機(jī)械能守恒定律的考察為主，我們可以對一機(jī)械能系統(tǒng)作為研究對象，觀察其是否有做功現(xiàn)象，具體的做功為多少，從而判斷出研究對象的機(jī)械能守恒狀態(tài)，找出問題答案。5.從能量守恒角度分析機(jī)械能問題。前文中提到，在能量守恒定律成立的情況下，系統(tǒng)內(nèi)部只存在動能與勢能的轉(zhuǎn)換，且外界能量無法與系統(tǒng)內(nèi)部能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，我們可以根據(jù)這一定義，對機(jī)械能問題進(jìn)行處理。例如在求物體下落勢能時(shí)，就可以將下落物體作為研究對象，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)生的勢能。

三、結(jié)束語

總的來說，“機(jī)械能”的相關(guān)知識，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，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)外國語學(xué)校2018屆9班