淺析機(jī)械能在高中物理學(xué)習(xí)中的適用范圍

江佳悅

摘 要：機(jī)械能作為高中物理學(xué)習(xí)中的重要內(nèi)容，經(jīng)常在物理考試中出現(xiàn)，故而本文對(duì)機(jī)械能在高中物理學(xué)習(xí)中的適用范圍進(jìn)行淺析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械能；高中物理學(xué)習(xí)；適用范圍

隨著我國(guó)教育事業(yè)的飛速發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容也逐漸豐富化、多樣化。作為高中物理學(xué)習(xí)的重要組成部分，機(jī)械能的學(xué)習(xí)不僅關(guān)系著高中生對(duì)機(jī)械能的認(rèn)識(shí)與了解，而且對(duì)整體的高中物理學(xué)習(xí)也具有重要影響。同時(shí)，由于在日常的物理考試中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)機(jī)械能的考試題，機(jī)械能的試題與知識(shí)在日?？荚囍姓紦?jù)較大分值。基于此，本文將機(jī)械能在高中物理學(xué)習(xí)中的適用范圍作為具體的研究?jī)?nèi)容，通過對(duì)動(dòng)能定理的適用、機(jī)械能守恒的適用以及其他應(yīng)用的適用三方面進(jìn)行詳細(xì)的研究與分析。

一、動(dòng)能定理的適用

動(dòng)能定理作為高中物理考試的重要考點(diǎn)，經(jīng)常出現(xiàn)在物理考試中，并且經(jīng)常作為壓軸的題目出現(xiàn)，在機(jī)械能的適用范圍中不僅能夠?qū)Ω咧形锢淼墓εc能問題進(jìn)行研究與分析，而且還能夠?qū)?dòng)能定理進(jìn)行詳細(xì)解答。故而本文將動(dòng)能定理作為機(jī)械能的適用范圍之一，對(duì)動(dòng)能定理進(jìn)行分析。動(dòng)能定理是指當(dāng)外力出現(xiàn)并對(duì)物體進(jìn)行作用力時(shí)出現(xiàn)的功的代數(shù)以及在物體運(yùn)動(dòng)前后物體本身動(dòng)能的變化。以上定義是在我們進(jìn)行動(dòng)能定理學(xué)習(xí)的過程中，首先接觸到的定義，該定義幫助我們清晰地了解了動(dòng)能定理的含義，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過對(duì)動(dòng)能定理的了解得知，在利用動(dòng)能定理對(duì)與機(jī)械能相關(guān)問題進(jìn)行解決與分析時(shí)，首先，我們需要對(duì)這一物體在整體運(yùn)動(dòng)過程中所形成的總功進(jìn)行分析與思考。其次，對(duì)該物體的初動(dòng)能和末動(dòng)能進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，并且忽視其運(yùn)動(dòng)過程中的實(shí)際情況與狀態(tài)變化。我們可以利用動(dòng)能定理對(duì)物體在具體做功過程中受到的力的情況進(jìn)行分析。在物體受力而引起位移的題型中，若不涉及加速度問題的分析時(shí)，可以直接運(yùn)用動(dòng)能定理對(duì)題目進(jìn)行解決，進(jìn)而保障在題目解答的過程中能夠更加便捷化。

二、機(jī)械能守恒的適用

機(jī)械能守恒定律是高中物理學(xué)習(xí)的重中之重，在高中物理考試中占據(jù)著重要的地位。本文對(duì)機(jī)械能守恒定律進(jìn)行詳細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)其也是機(jī)械能在高中物理中運(yùn)用的基礎(chǔ)。在高中生進(jìn)行物理課程的學(xué)習(xí)過程中，在對(duì)功、耗能相關(guān)的物理題進(jìn)行練習(xí)以及解答時(shí)期，第一步驟也是最重要的步驟，即應(yīng)對(duì)題目的機(jī)械能守恒情況進(jìn)行判斷，并依照得出的判斷結(jié)構(gòu)進(jìn)行后續(xù)的題目解答。機(jī)械能守恒定律是指物體在重力或者彈力兩種力的作用下才會(huì)做的功。在機(jī)械能守恒的情況下出現(xiàn)重力或者彈力的物體，其動(dòng)能以及勢(shì)能發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化，但是其兩種力的轉(zhuǎn)化并不會(huì)影響機(jī)械能的實(shí)際總量，故而得出該物體機(jī)械能守恒的定論。機(jī)械能守恒的出現(xiàn)條件中，除了重力以及彈力兩種力以外，其他外力做功的代數(shù)和應(yīng)為0。例如，將一根繩子系在天花板上，并將一個(gè)小球系在繩子的另一端上，從某一固定的高度對(duì)小球進(jìn)行釋放，在釋放的過程中，小球不僅能夠受到重力，而且還能夠受到天花板上繩子對(duì)它的拉力。雖然該種情況下出現(xiàn)了拉力以及重力，但小球依舊是處于機(jī)械能守恒的。因?yàn)?，在小球釋放運(yùn)動(dòng)的過程中，其方向與其運(yùn)動(dòng)的方向處于垂直的狀態(tài)下，拉力并未對(duì)小球形成一定的功。經(jīng)過該案例的分析得出，在物體受到除了重力、彈力以外的力的情況下，其機(jī)械能也可能會(huì)處于守恒狀態(tài)。

三、其他應(yīng)用

在對(duì)物理試卷進(jìn)行詳細(xì)的分析后，我發(fā)現(xiàn)機(jī)械能在高中物理的學(xué)習(xí)中適用范圍較廣，不僅具有動(dòng)能定理以及機(jī)械能守恒定律，而且還在較多高中物理知識(shí)中具有一定的應(yīng)用，并且能夠促進(jìn)高中物理習(xí)題的解答。其他的具體使用范圍主要包括功率方面、功能關(guān)系方面、機(jī)動(dòng)車啟動(dòng)方式方面、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律方面。這幾方面對(duì)機(jī)械能的學(xué)習(xí)應(yīng)用不多，但也屬于機(jī)械能的學(xué)習(xí)范疇。故而在我們對(duì)機(jī)械能相關(guān)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中，應(yīng)對(duì)不同的定義以及不同的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

本文通過對(duì)動(dòng)能定理的適用、機(jī)械能守恒的適用以及其他應(yīng)用的適用三方面對(duì)機(jī)械能在高中物理學(xué)習(xí)中的適用范圍進(jìn)行詳細(xì)的研究與分析。研究結(jié)果表明，機(jī)械能在高中物理學(xué)習(xí)中的適用范圍研究具有較多問題。因此，我們還應(yīng)對(duì)機(jī)械能在高中物理學(xué)習(xí)中的適用范圍進(jìn)行詳細(xì)的探討。希望本文能夠?yàn)闄C(jī)械能在高中物理學(xué)習(xí)中的適用范圍研究提供幾點(diǎn)可行性建議，并為機(jī)械能在高中物理學(xué)習(xí)中的發(fā)展與應(yīng)用提供積極的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

周棟梁.關(guān)于“機(jī)械能及其守恒定律”的中觀教學(xué)設(shè)計(jì)——基于主題核心概念的教學(xué)設(shè)計(jì)視角[J].物理教學(xué)探討，2016，34（11）：66-72.