變力做功的幾種方法

程雪

（公主嶺實驗中學 吉林公主嶺 136100）

變力做功的幾種方法

程雪

（公主嶺實驗中學 吉林公主嶺 136100）

在高中物理中，功是較為重要的一個物理概念，變力做功相對于恒力做功來說其試題范圍較廣，涉及內(nèi)容較多，是高中生必須掌握的基本物理知識。在解決變力做工問題的過程中，需要對于通過多種方法進行探究，掌握基本的解題規(guī)律就能夠從根本上進行深入了解。下面，我們通過對于資料的研究，簡述變力做功的幾種常見方法。

高中物理 變力做功 解題方法

在高中物理學中，功的計算過程中，需要探究力度、位移以及位移方向的角度這三種基本的物理概念，變力做功的過程中，因為力度是不恒定的，所以這個方法只適用于恒力做功。但是在目前的高中物理試題中，變力做功也是常見的物理體型之一，學生在進行計算的過程中，經(jīng)常將變力做功以及恒力做功的概念搞混，從而導致整個解題步驟的錯誤。下面，我們對于基本的變力做功解題方法記性了歸類分析，從圖像、轉(zhuǎn)化以及能量三個角度上針對性的進行方法梳理。

1.圖像法

在高中物理中，通過圖像反應需要解決的物理內(nèi)容的的問題是非常常見的，在變力做功這一內(nèi)容中，我們可以根據(jù)試卷所給的圖像將解題步驟進行簡化，從而快速的得到正確的結果。因為變力以及位移圖像是通過變力隨位移變化所繪制的，所以一般來說，其基本的圖像以及坐標軸所圍成的圖形面積，就等于在那一段位移之中變力所做的功。在用圖像法進行變力做功求解的過程中，函數(shù)的關系式?jīng)Q定著基本的求解方法，通過關系式繪制圖像，能夠?qū)⒆兞ψ龉Φ拇笮「鼮橹庇^的展現(xiàn)在紙面上，這對于學生的理解能力有了很大的提高。

教師對于該種方法進行推廣的過程中，需要重點強調(diào)位移這一概念，保證學生能夠正確掌握位移與移動距離這兩個概念的差距，保證在解題的過程中能夠正確的使用圖像法，將基本的物理知識銘記在心，提高物理的解題效率。

2.轉(zhuǎn)化法

在物理解題的過程中，轉(zhuǎn)化法適用于多種類型的題目以及內(nèi)容，在保證基本概念相同的情況下，對于題目進行轉(zhuǎn)換，可以快速的化難為簡，保證基本的簡化解題流程，減少解題過程中可能出錯的幾率。下面，我們對于三種常用的轉(zhuǎn)化法進行簡單的介紹。

2.1 平均值代替法

一般來說，在進行物理解題的過程中，可以根據(jù)變力的作用方向來確定能否使用平均值代替法進行解題。該方法的使用前提是保證在變力的作用物體上，其變力的作用方向是恒定不變的，而其大小在位移變化的同時不斷改變。這樣的概念一般出現(xiàn)在彈簧之中，輕彈簧在進行拉伸之后松手，其基本的作用力方向不變，力度正在不斷減小。在其彈簧長度發(fā)生改變的過程中，我們可以計算其位移過程中整體的力的平均值，使其代替功的計算式中的恒力，從而計算出變力所做的功。

教師在對于這一方法進行講解的過程中，需要教育學生注意變力的變化是否均勻，只有在變力均勻變化的過程中，才能夠保證平均值能夠?qū)τ诤懔M行代替，否則其計算結果難以在基礎公式中進行利用。

2.2 改變研究對象

在進行物理解題的過程中，研究對象往往不是固定的，但是因為學生的長時間解題思維禁錮，所以難以發(fā)現(xiàn)更為合理的研究對象，從而導致解題難度被提升甚至出現(xiàn)解題錯誤。在解決變力做功的過程中，可以適當?shù)霓D(zhuǎn)變研究對象，從另一種角度對于做功大小進行分析，這樣就能夠?qū)F(xiàn)有的問題轉(zhuǎn)化到其基本的對立面。一般來說，兩個或者多個物體受力就可以利用該種解題方法，在解題的過程中針對于不同物體進行受力分析，保證作用力計算能夠在這樣的過程中得到簡化，對于小物體受力進行簡化，不計入基本能量之中。

2.3 微元法

在高中物理變力做功計算中，微元法是利用最為廣泛的計算方法，其對于題型的要求不高，方法簡便，適合于多種問題。微元法是通過把物體的運動分為無限個小位移而進行計算的。在無數(shù)個小位移中，其作用力的大小和方向我們默認為基本不變，這樣，物體在運動的過程中，將其所受外力做功進行相加，就能夠得到整體的做功結果。這樣的求解過程，保證了計算正確率的同時還能夠發(fā)揮學生的想象能力，化整為零。微元法不僅僅適用于變力方向以及速度不變的題型，還能夠適用于方向以及夾角改變的計算中，只要能夠化曲為直，就能夠利用這個方法進行結果的計算，

3.能量法

根據(jù)物理學定律，在題目所設置的要求之中，能量是恒定不變的，物體的機械能守恒定律，就能夠說明在只有彈力以及重力做功的前提下，動能在向機械能機械能進行轉(zhuǎn)化。而功能原理指出，外力以及內(nèi)力之和做功能夠與機械能相等。在這兩個定理的基礎上，保證只有一個力是變力，就能夠從整體的角度進行能量計算，從而得出變力做功的大小。一般來說，能量法適用于彈簧做功求解以及上下位移改變的物體，這兩種類型其所受外界之力較少，重力和機械能是基本的計算對象，其計算方法較為簡單，結果比較精確。

教師在對于能量法進行傳授的時候，需要針對于能量守恒問題向?qū)W生解釋，保證其能夠在理解基本概念含義的情況下進行解題，對于相關的物理知識記憶也可以不斷深入。

［1］侯建美，楊希.淺談利用功能原理求變力做功的解題方法［J］.數(shù)理化解題研究（高中版）.2011（09）

［2］梁紅軍.關于變力做功問題的研究［J］.阿壩師范高等專科學校學報. 2005（03）

［3］張正清.例析求變力做功的幾種方法［J］.中學生數(shù)理化（高一版）. 2008（03）