高中物理机械能守恒学习技巧浅谈

2018-11-29 07:10王楚瑶
数理化解题研究 2018年31期
关键词:机械能势能表达式

王楚瑶

(山东省寿光一中2016级高二3班 262700)

物理是对时间、空间和物质以及能量进行研究的一门自然学科,也是推动社会发展的重要力量.教育体制的不断改革,要求我们能够在学习的过程中建立知识体系,不断拓展思维模式,这样才能够适应当前社会对于人才的需求特点.高中物理的学习,是高中学习中的重点和难点,尤其是在机械能守恒的学习中,很多同学都会遇到很多困难,以至于解答物理问题时束手无措,导致在考试中失分.机械能守恒的学习是开展高中物理学习的重要基础和前提,能够在解决问题的过程中深刻把握能量的变化规律,在受力分析、能量转换等方面发挥着至关重要的作用.所以,研究高中物理机械能守恒学习技巧,对于建立物理学习体系、拓展物理学习思维具有重要意义.此外,通过研究高中物理机械能守恒学习技巧,能够不断提升解决实际问题的能力.

一、机械能守恒的基本概念

机械能守恒定律是物体运动中的一条重要规律,对于把握物体运动状态和能量变化具有关键作用,在实际问题解决中,机械能守恒定律的应用能够大大提升解决效率.机械能包括了重力势能、弹性势能和动能,三种能量之间的相互转化并保持总机械能守恒,这就是机械能守恒的基本概念.机械能守恒定律的基本特点包括:一定状态下,整个系统机械能总量相等;系统动能增量与势能减量相等;当系统内A物体增加时,B物体一定减少了相应的机械能.

二、高中物理机械能守恒学习技巧

1.机械能守恒的判断

在判断机械能守恒的过程中,首先可以利用机械能的定义进行判断.比如,当物体在水平面处于匀速运动状态时,那么物体的动能和势能都不会产生变化,那么当然遵循机械能守恒;当物体沿着斜面匀速下滑时,动能肯定是不变的,但是重力势能在下降,那么由此可知其机械能是减少的.

此外,还可以利用做功来判断机械能守恒.这就需要对物体进行受力分析,当物体仅仅受到重力时,机械能守恒;当物理受到重力作用和其他力的作用,但是其他力做功代数和为0时,机械能也是守恒的.利用做功来判断机械能守恒,其关键就是判断物体是否受到外力作用以及做功代数和是否为0.在图中,水平面为光滑状态,无论弹簧B带着子弹向左还是向右运动,只有弹簧的弹力在做功,所以在此系统中机械能是守恒的.

能量转化也是判断机械能守恒的一个关键技巧.系统与外界未发生机械能的传递、机械能也未发生转化时,那么系统的机械能守恒.动能以及势能的变化状态,是判断机械能是否守恒的重要依据.当系统的动能和势能相互转化时,由于两者都属于机械能,所以机械能是守恒的.在图中,子弹射入B的过程中,有内能的转化,那么此时机械能就不是守恒的.

2.明确机械能守恒的表达式

机械能守恒的表达式,是在进行机械能守恒学习中非常关键的内容,对于建立物理学习体系有着重要意义.掌握机械能守恒的表达式,是解决机械能守恒问题的基础和前提.

第一,系统最初具有多少机械能,那么根据机械能守恒定律,在最终状态系统的机械能就有多少.由于是势能与动能共同组成机械能,那么无论动能和势能在过程中怎样变化,动能和势能的和在开始和最终状态是相等的.

第二,势能与动能之间能够进行转化,在转化的过程中遵循动能增加量一定等于势能减少量,那么自然动能的减少量一定等于势能的增加量.

在机械能守恒定律的应用过程中,应该始终牢记上述表达关系式,并能够根据不同的系统情况进行合理的分析,提高问题的解决能力.重力势能的参考面的选择,是在应用第一条表达式时需要关注的问题.在应用第二条表达式的过程中,可以将零势面作为重力势能的参考面.通过对于机械能守恒表达式进行反复研究,能够提升我们在解题时的解题技巧,不断拓展解题思路,实现物理综合能力的提升.

3.合理选择研究对象

合理选择研究对象,是在进行机械能守恒学习技巧的运用中非常关键的一个步骤,能够使得问题更加清晰且具有条理性,帮助我们有条不紊的解决机械能守恒问题.高中物理的难度相对较大,一个系统中往往涉及多个研究对象及运动过程,如果此时乱了阵脚不知该从何下手,那么就会导致解题思路的混乱.所以,应该根据题目的要求,首先找到能够方便解题的研究对象,通过对其进行状态分析,巧妙利用机械能守恒来解决问题.

4.合理选择零势能面

零势能面的选择,是在进行机械能守恒学习时非常关键的一个环节,也是解题过程中简化解题过程的重要方法.系统的最低点的确定,是进行机械能守恒研究的关键,在进行学习时应该注重零势能面的确定,然后在此基础上进行物理状态分析,能够更加清晰合理.

高中物理是我们认知世界、探索世界的重要学科,由于其涉及的内容庞杂,所以不同定律的合理应用能够帮助我们简化解题过程,提高解决问题的效率.其中,机械能守恒定律是高中物理学习的重点和难点,其主要研究物体或者系统的动能与势能的转化情况.掌握机械能守恒定律的学习技巧,有助于拓展物理思维,实现物理知识的灵活运用.在学习机械能守恒定律时,首先,应该进行机械能守恒的判断,可以从定义、做功和能量转化的角度进行判断;其次,应该明确机械能守恒的表达式;最后,应该合理选择研究对象和零势能面,简化解题过程.

猜你喜欢
机械能势能表达式
作 品:景观设计
——《势能》
“动能和势能”知识巩固
『机械能及其转化』知识巩固
功和机械能 理解要避坑
“功和机械能”知识拓展
“动能和势能”随堂练
一个混合核Hilbert型积分不等式及其算子范数表达式
表达式转换及求值探析
动能势能巧辨析
浅析C语言运算符及表达式的教学误区