淺談機械能在高中物理學習中的適用范圍

余瀟

摘 要：對于高中學習來說物理是重要內(nèi)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(guān)知識點是高中物理學習中的重難點內(nèi)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(guān)知識并能夠在解題過程中靈活的應(yīng)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(guān)鍵詞：機械能；高中物理；適用范圍

引言

機械能所強調(diào)的是功與能的概念問題，這部分相關(guān)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(jīng)常出現(xiàn)相關(guān)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(jié)，扎實掌握基礎(chǔ)知識，了解機械能在高中物理學習中的適用范圍，不斷總結(jié)學習經(jīng)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(guān)鍵點，在高考物理中也經(jīng)常出現(xiàn)。動能定理強調(diào)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(chǎn)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(zhì)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(shè)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(diào)斜面上半段的支持力F，其余受力不變，設(shè)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(zhuǎn)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(chǔ)知識，絕大多數(shù)與做功、耗能有關(guān)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(chǔ)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(chǎn)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(yīng)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(yīng)用，例如經(jīng)常接觸的有機械能守恒定律的驗證、功率以及功能關(guān)系等等，只是相較于動能定理以及機械能守恒定律來說應(yīng)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(nèi)更好的解決。

四、關(guān)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(nèi)容，涉及到的內(nèi)容較多，應(yīng)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(chǔ)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(yīng)用相關(guān)公式，保證可以在最短時間內(nèi)分析出物體做功狀態(tài)和相關(guān)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(nèi)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(jié)語

綜上所述，對于高中物理來說機械能相關(guān)知識點的應(yīng)用設(shè)計大了很多方面的內(nèi)容，身為學生必須要扎實掌握基礎(chǔ)知識，保證能夠深入理解相關(guān)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(guān)知識的掌握情況，并在此基礎(chǔ)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(shù)， 2017，（16）：278-279 .

（作者單位：長沙市第一中學，湖南 長沙 410000）