鄭洪濤
摘要 物理在實際生活中的運用越來越廣泛,發(fā)揮著越來越重要的作用,影響也越來越深遠。在中考中占有一定的分?jǐn)?shù)及比例,關(guān)乎到學(xué)生成績的好壞。動能定理是物理學(xué)中的一條最重要最普遍的規(guī)律之一,是初中物理內(nèi)容的重要成分之一,也是重難點之一,往年的物理中考都涉及到它。此外,由于動能定理應(yīng)用的問題多數(shù)較為復(fù)雜,故該規(guī)律的應(yīng)用也是一個難點。動能定理既是物理教學(xué)重點內(nèi)容,也是中考每年必考內(nèi)容,因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)初中物理的過程中應(yīng)高度引起重視。
【關(guān)鍵詞】初中物理;動能定理;學(xué)習(xí)難點
1 動能定理的表述和表達式
(1)表述:合外力所做的功等于物體動能的變化。
(2)表達式:W=ΔEk
2 對動能定理的理解
(1)W是所有外力對物體做的總功,或者說是各個力對物體所做功的代數(shù)和,即W=W1+W2+W3...或先將物體所受外力進行合成,然后求出合外力的功,即W=F合Scosα而動能的變化應(yīng)為ΔEk =Ek2-Ek2
(2)因為動能定理中功和能均與參考系的選取有關(guān),所以動能定理也與參考系選取有關(guān),一般取地球為參考系。
(3)不論物體做什么運動,受力如何,動能定理總是適用的。
(4)動能定理是計算物體位移或速率的簡捷公式,當(dāng)題目中涉及到位移時可優(yōu)先考慮動能定理。
(5)做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程,動能定理表達式中的“=”的意義是一種因果聯(lián)系的數(shù)值上的符號,它并不意味著“功就是動能增量”,也不意識著“功轉(zhuǎn)變成了動能”,而是意味著“功引起動能的變化”。
(6)動能定理公式兩邊每一項都是標(biāo)量,因此動能定理是一個標(biāo)量方程。雖然如此,當(dāng)我們計算功時,還是要注意力的方向與位移方向的關(guān)系。
(7)若Ek2>Ek1,即W>0,合外力對物體做正功,物體的動能增加。若Ek2 3 應(yīng)用動能定理解題的一般步驟 (1)選擇研究對象,明確其運動過程 。 (2)分析研究對象的受力情況和各個力的做功情況:受哪些力?每個力是否做功?做正功還是做負功?然后求各個力做功的代數(shù)和。 (3)明確物體在過程中始、末狀態(tài)的動能Ek1和Ek2。 (4)列出動能定理的方程及其他輔助方程,求解并驗證。 4 動能定理應(yīng)注意的問題 (1)明確研究對象和研究過程,找出始、末狀態(tài)的速度情況。 (2)要對物體進行正確的受力分析(包括重力、彈力等),明確各力做功的大小和正負情況。 (3)有些力在運動過程中不是始終存在,若物體運動過程中包含了幾個物理過程,物體運動狀態(tài)、受力情況均發(fā)生變化,則在考慮外力做功時,必須根據(jù)不同情況,分別對待。 (4)若物體運動過程中包含幾個不同的物理過程,解題時可以分段考慮,也可視為一個整體過程,要根據(jù)具體情況,適當(dāng)選擇物理過程,列出動能定理的方程。 動能定理是初中教學(xué)重點內(nèi)容,也是中考每年必考內(nèi)容,由此在初中物理教學(xué)中應(yīng)引起高度重視。 5 新課程對初中物理動能定理章節(jié)的規(guī)定5.1 理解動能的概念 (1)知道什么是動能。 (2)制中動能的單位是焦耳(J);動能是標(biāo)量,是狀態(tài)量,而不是矢量。 (3)正確理解和運用動能公式分析、解答有關(guān)問題。 5.2 掌握動能定理 (1)掌握外力對物體所做的總功的計算,理解“代數(shù)和”的含義。 (2)理解和運用動能定理。 5.3 重點、難點分析 (1)本節(jié)重點是對動能公式和動能定理的理解與應(yīng)用。 (2)動能定理中總功的分析與計算在初學(xué)時比較困難,應(yīng)通過例題逐步提高學(xué)生解決該問題的能力。 (3)通過動能定理進一步加深功與能的關(guān)系的理解,讓學(xué)生對功、能關(guān)系有更全面、深刻的認(rèn)識,這是本節(jié)的較高要求,也是難點。 6 學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中存在的問題及對策 學(xué)習(xí)物理的過程應(yīng)該是生動活潑的。學(xué)生在獲取物理知識的過程中應(yīng)注重對自身智能發(fā)展的培養(yǎng),培養(yǎng)其理性思維的能力,促進各方面的綜合發(fā)展。而在當(dāng)前,許多學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中,為了完成學(xué)校規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù),往往只重視學(xué)習(xí)物理知識的結(jié)論,忽視了學(xué)習(xí)得出知識結(jié)論的過程,而通常其推導(dǎo)過程才是最重要最關(guān)鍵的。物理學(xué)的很多知識,像概念、原理、公式、定律、法則等,每一個知識的得出都要科學(xué)家經(jīng)過反復(fù)檢驗、論證,從實踐中來再回到實踐中去,有時甚至要經(jīng)過很長時間實踐和檢驗才能得出一個正確的定律或定理。如物理學(xué)中的歐姆定律、焦耳定律、阿基米德原理和法拉弟的電磁感應(yīng)原理等都是物理學(xué)史上經(jīng)典探究案例。體驗人類對自然界的永無止境的探究過程而不應(yīng)輕過程重結(jié)果。因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時要杜絕出現(xiàn)只重結(jié)果而輕視過程的教學(xué)現(xiàn)象,要清楚明白了解每一個知識的來龍去脈。 愛因斯坦曾說過“興趣是最好的老師,真正有價值的東西,并非僅僅從責(zé)任感產(chǎn)生,而是從對客觀事物的愛與熱忱中產(chǎn)生的”。古人有云:知之者不如好之者,好之者不如樂之者。興趣是最好的老師,有了對物理學(xué)習(xí)的熱情,自然就有了學(xué)習(xí)物理的動機。隨著物理學(xué)習(xí)的深入,難度自然也會加大,遇到的困難越多,必然就會存在一些學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣要降低。因此,學(xué)生在學(xué)習(xí)初中物理的過程中,可以盡可能地結(jié)合問題情境,激發(fā)學(xué)習(xí)物理的積極性,產(chǎn)生探究難題的欲望,充分發(fā)揮自身的主觀能動性,從而,一步一步對物理展開探究學(xué)習(xí)。 7 總結(jié) 開設(shè)物理學(xué)科,學(xué)習(xí)物理目的,并不是為了培養(yǎng)未來的物理學(xué)家,而在于培養(yǎng)學(xué)生的解決問題的思維和方法,促進學(xué)生的全面綜合發(fā)展。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理課程時要充分揭示物理學(xué)科的意義,領(lǐng)略到物理的實際價值,在學(xué)習(xí)物理的過程中逐步提升物理素養(yǎng),培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。結(jié)合實際,聯(lián)系實際生活,解決物理問題,既可以豐富物理學(xué)習(xí)內(nèi)容,也可以使自己在學(xué)習(xí)的過程中印象深刻,如此也更能夠體現(xiàn)出物理的本質(zhì)和意義。 參考文獻 [1] 王德成.分析動能定理在實際問題中的應(yīng)用[J].學(xué)周刊,2014(07). [2] 陳世平.“動量守恒定律”“動能定理”綜合復(fù)習(xí)課的多媒體教學(xué)思路[J].成才,2000(06). (作者單位:江西省撫州市實驗學(xué)校)