高中物理“机械能”学习心得

一、高中物理“机械能”的相关知识要点

1.动能定理。所谓动能定理，就是指研究对象受到所有外力合力所做的功，等于物体动能的改变，另外动能定理还可以表述为过程中所有分力做的功的代数和，等于动能的改变量。作为解决机械能做功问题的常用知识点，在学习机械能时，应对动能定理这一基本概念进行深入的理解，并在解决相关实际问题的过程中进行灵活运用，为物理学习提供坚实的理论基础。此外，动能定理的基本表达式有多种形式，如：F合s=W=ΔEk；∫Fds=W=ΔEk；F1s1+F2s2+F3s3+……=ΔEk等，其中以第三个公式最为常用。此外，动能定理的推导也很重要，动能定理的推导包括匀变速直线运动模式与普通直线运动模式两种情况，前者需要利用匀变速直线运动公式进行计算，并结合物体进行匀速直线运功时的受力状况进行推导，其推导表达式为F合s=W=ΔEk；而后者需要运用微积分的思想，对普通直线运动模式进行拆分，将其整理为非常小的一段一段的运动，最终实现动能定理的推导，其具体表达式为W=F合s=man=En-Em。2.机械能守恒。机械能守恒定律是指在只有重力或弹力做功的物理系统内，动能与势能可以相互转化，总的机械能能够保持不变。需要注意的是，机械能并不是简单的一种能量，而是三种能量之和，即动能、弹性势能、重力势能三中能量的相加。想要学习好机械能，就必须充分掌握机械能守恒定律。与其他物理定律不同的是，机械能守恒定律并不能适用于所有情况，而是在满足一定条件的情况下才能成立。影响机械能守恒定律的情况有三种，即只有重力做功、只有弹力做功或只有重力和弹力做功，只有满足了以上三种条件的其中一种，机械守恒定律才能够成立。机械能守恒定律的表达式为Ek+E重+E弹=恒定量，其与动能定理的表达式的区别在于前者的两侧均为能量，而后者则一侧为合外力做功，一侧为动能。

二、高中物理“机械能”的具体学习方法

1.明确物理研究对象的合理性。对于机械能相关问题来说，包括系统运行状态、系统内部能量转换情况在内的一系列解决方法与思路都需要围绕物理研究对象来开展，因此学习高中物理机械能必须要明确物理研究对象的合理性，在理解每一个知识点时，都要选择具有代表性、可延伸性的研究对象，结合相关概念对物理规律进行理解，并以更加灵活的方式来解决实际问题。2.掌握与机械能相关的物理表达式。物理表达式是对物理规律的总结和定义，只有掌握了机械能相关的物理表达式，了解其使用情况与所代表的物理规律，我们才能够对机械能的基本概念有更加深入的了解。此外在解答机械能相关问题时，物理表达式也能够为我们的计算提供便利，帮助我们找到正确的解题思路。需要注意的是，我们需要掌握的物理定义式不仅包括机械能基本计算公式，还包括推到定义是与其他相关物理知识的定义式。3.有技巧的选择零势能面。在机械能守恒定律中，重力势能可正可负，其具体数值与零势能面的选择有关，因此在学习机械能时，我们需要有技巧的对零势能面进行选择。而零势能面简单来说，就是一个物体在此处所具有的势能为零的位置，选择零势能面是解决机械能问题十分常见且有效的一种手段。例如在处理机械能问题时，一般都需要判断系统的机械能守恒状态，这时我们可以在系统内选择一个最低点作为零势能面，这样在对于在判断势能与动能的转换时，就能够更加简单，整个问题理解起来也会更加容易。4.从系统做功角度分析机械能问题。在进行机械能的学习时，由于知识点较为抽象、深奥，不利于理解，在这种情况下，我们可以尝试从系统做功的角度对机械能的相关知识进行理解，并以此为判断依据，将这一学习思路应用到机械能问题的解答中来。高中的机械能问题一般以机械能守恒定律的考察为主，我们可以对一机械能系统作为研究对象，观察其是否有做功现象，具体的做功为多少，从而判断出研究对象的机械能守恒状态，找出问题答案。5.从能量守恒角度分析机械能问题。前文中提到，在能量守恒定律成立的情况下，系统内部只存在动能与势能的转换，且外界能量无法与系统内部能量进行转换，我们可以根据这一定义，对机械能问题进行处理。例如在求物体下落势能时，就可以将下落物体作为研究对象，分析其具体的能量转换情况，如符合系能内部能量转化情况，就可以判断出系统的机械能处于守恒状态，能量守恒定律成立，这样我们就可以根据给出的动能数据以及其他相关因素，利用定义式进行计算，得出物体在下落时所产生的势能。

三、结束语

总的来说，“机械能”的相关知识，属于高中物理的难点与重点，想要在机械能的学习与应用上取得成效，必须充分掌握基础知识，并找到正确的学习方法，全方面的提高学习效率。

参考文献

[1]陈远鹏.浅析机械能在高中物理学习中的适用范围[J].山东工业技术，2017，(16)：278.

[2]冯峰.高中物理“机械能守衡定律”的实验教学法探究[J].中学生数理化(学研版)，2014，(11)：21.

作者:景文帝 单位:成都实验外国语学校2018届9班