例談“機(jī)械能守恒定律”的復(fù)習(xí)方法

吳含章

復(fù)習(xí)不僅僅是簡(jiǎn)單的“溫故”，也不能把一章的知識(shí)面面俱到地再重新學(xué)習(xí)一遍，而是要根據(jù)一章知識(shí)的掌握情況有所側(cè)重，針對(duì)性地進(jìn)行復(fù)習(xí)以達(dá)成目標(biāo)，筆者傾向于采用“以問(wèn)題為中心”的方法和一題多解進(jìn)行復(fù)習(xí).

一、以問(wèn)題為中心

問(wèn)題情境1：如圖1，一根長(zhǎng)的、不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和b.a球質(zhì)量為m，靜置于地面：b球質(zhì)量為3m，用手托住，高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊，從靜止開始釋放b，a可能達(dá)到的最大高度為多大？

有一位學(xué)生是這樣解的：取a、b兩球?yàn)橄到y(tǒng)，b球減小的重力勢(shì)能等于兩球增加的動(dòng)能和a球增加的重力勢(shì)能.

【點(diǎn)評(píng)】這類問(wèn)題有不少學(xué)生仍習(xí)慣用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)求解，機(jī)械能守恒定律這章先從能量的概念認(rèn)識(shí)到根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)規(guī)律推導(dǎo)出動(dòng)能定理；再由動(dòng)能定理推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律；再由功能關(guān)系總結(jié)得出能量守恒定律.所體現(xiàn)的物理思想是培養(yǎng)學(xué)生能夠以能量為一條主線貫穿學(xué)習(xí)整章內(nèi)容，因此，在解決此題時(shí)，我們不能只滿足于解出來(lái)，而要注意培養(yǎng)從能量角度去認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決物理問(wèn)題的科學(xué)思維.

問(wèn)題4：從靜止開始釋放b到a上升至最大高度，a球機(jī)械能如何變化？b球機(jī)械能如何變化？a、b系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒？

解析：a球機(jī)械能先增加后不變，b球機(jī)械能先減小后著地瞬間損失為零，a、b系統(tǒng)的機(jī)械能先守恒后減小.

【點(diǎn)評(píng)】通過(guò)以上分層設(shè)問(wèn)，既囊括了做功、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律的條件和應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)，又淺人深出地理解了這類問(wèn)題.

二、一題多解，重構(gòu)知識(shí)體系

問(wèn)題情境2：如圖2，一木箱從傾角為θ的固定斜面底端依靠慣性以速率v1向上運(yùn)動(dòng)，回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)，它的速率為v2，且v2

解法1：常規(guī)的定量分析法

如圖2所示，假設(shè)木箱質(zhì)量為m，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦力為廠，由最低點(diǎn)O向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)最高點(diǎn)B的最大距離為L(zhǎng)，兩者的中點(diǎn)為A.木箱由最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，依功能關(guān)系可知：

【點(diǎn)評(píng)】從本題的三種解題方法可以看出，機(jī)械能問(wèn)題的處理方法很多，視角不同，往往會(huì)有不同的效果，圖象分析法形象直觀易懂，有時(shí)可帶來(lái)別具洞天的解題功效.

復(fù)習(xí)的作用，不僅僅是為了鞏固知識(shí)，還應(yīng)有積極的推進(jìn)作用，溫故而知新，我們?cè)趶?fù)習(xí)中要注重學(xué)習(xí)過(guò)程中知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，對(duì)于典型題目通過(guò)問(wèn)題解決重構(gòu)知識(shí)體系、探索其多種解法、構(gòu)建知識(shí)框架以開闊思路、發(fā)展思維能力和綜合分析問(wèn)題能力，同時(shí)注意知識(shí)的靈活運(yùn)用，真正提高物理學(xué)習(xí)的素養(yǎng)和能力.