王小春

【摘 要】本文闡述運(yùn)能定理的教學(xué)與應(yīng)用方法，先從概念出發(fā)引導(dǎo)學(xué)生理解動能定理表達(dá)式，后用微元法幫助學(xué)生理解動能定理，再結(jié)合牛頓運(yùn)動定律幫助學(xué)生理解動能定理，結(jié)合實(shí)際問題培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用動能定理的能力。

【關(guān)鍵詞】高中物理 動能定理 微元法

【中圖分類號】G ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）05B-0111-02

作為高中物理力學(xué)知識中的重要內(nèi)容之一，動能定理占有十分重要的地位。動能定理的內(nèi)容看起來簡單，但其中包含非常豐富的物理知識。有不少學(xué)生因沒有真正理解動能定理的內(nèi)涵，故在實(shí)際應(yīng)用中常常出錯。動能定理的適用范圍很廣，大如宇宙，小如原子都可以運(yùn)用動能定理來分析和解決相關(guān)問題。因此，動能定理是高中物理教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，也是歷年高考物理必考的內(nèi)容。教師應(yīng)該注重動能定理的教學(xué)，加深學(xué)生對動能定理的理解，使他們學(xué)會運(yùn)用動能定理解決具體問題。

一、加深學(xué)生對動能定理的理解

（一）引導(dǎo)學(xué)生理解動能定理表達(dá)式

動能定理表達(dá)式 W合，教師可以結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解，例如，一質(zhì)量為 4 kg 的物體，在水平的 16 N 的恒推力作用下，在動摩擦因數(shù)為 0.25 的水平面上移動 8 m，速度由 v0=4 m/s ?提高到 v1=8 m/s。學(xué)生看到這樣的現(xiàn)象自然會探究其中的原因，從而發(fā)現(xiàn)物體和水平面之間存在摩擦力，知道動能定理表達(dá)式中的 W 是指合外力做的總功。這樣學(xué)生更容易理解，印象也更深。動能定理表達(dá)式右邊 Ek2-Ek1，即 ?Ek 是指動能的變化量。教師指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用動能定理時，要求學(xué)生一定找準(zhǔn)物體的運(yùn)動過程以及物體的初末狀態(tài)。動能定理雖然和物體運(yùn)動的初末狀態(tài)有關(guān)，但在實(shí)際解題時，教師要指導(dǎo)學(xué)生搞清楚物體在各種運(yùn)動狀態(tài)下的受力情況以及各個力做的功;需要根據(jù)物體受力情況列出各個力在各階段做的功。在運(yùn)用動能定理解決問題時必須強(qiáng)調(diào)表達(dá)式左邊是合外力做的總功，表達(dá)式右邊是動能變化量。

（二）用微元法幫助學(xué)生理解動能定理

（三）結(jié)合牛頓運(yùn)動定律理解動能定理

高中物理課本根據(jù)牛頓運(yùn)動定律推導(dǎo)出力對物體所做的功，從而得到動能定理的表達(dá)式。

該題目考查的重點(diǎn)是如何運(yùn)用動能定理解決關(guān)聯(lián)物體問題。該類型的題目求解難點(diǎn)在于合理選擇研究對象以及確定關(guān)聯(lián)物體之間的速度關(guān)系。除此以外，動能定理還適用于求解多個運(yùn)動過程的問題，如果物體運(yùn)動的過程有多個，那么可以運(yùn)用動能定理求解。在選擇運(yùn)動過程時可考慮分段也可以考慮全過程，但不管是分段還是全過程，關(guān)鍵都在于求解合外力所做的功。

綜上所述， 動能定理是在某一過程中力在空間上的積累，強(qiáng)調(diào)能量變化與做功之間的關(guān)系。合外力的作用效果可以用動能定理來表示和計(jì)算。物體動能的變化是一個標(biāo)量，他表示的是在一段位移內(nèi)合外力的作用效果。實(shí)際上，不管物體處于什么樣的運(yùn)動狀態(tài)都具有動能。只是因?yàn)槲矬w的運(yùn)動形態(tài)和特點(diǎn)不同，物體動能的變化有所不同。在教學(xué)中，教師要結(jié)合實(shí)例給學(xué)生詳細(xì)講解動能定理表達(dá)式的含義，利用微元思想方法引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)動能定理，進(jìn)一步加深學(xué)生對動能定理的理解，并結(jié)合實(shí)際問題培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用動能定理的意識和能力。

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（責(zé)編 盧建龍）