初中物理动能定理的学习难点

2017-09-13 07:23郑洪涛
青苹果·高一版 2017年5期
关键词:动能定理初中物理

郑洪涛

摘要 物理在实际生活中的运用越来越广泛,发挥着越来越重要的作用,影响也越来越深远。在中考中占有一定的分数及比例,关乎到学生成绩的好坏。动能定理是物理学中的一条最重要最普遍的规律之一,是初中物理内容的重要成分之一,也是重难点之一,往年的物理中考都涉及到它。此外,由于动能定理应用的问题多数较为复杂,故该规律的应用也是一个难点。动能定理既是物理教学重点内容,也是中考每年必考内容,因此,学生在学习初中物理的过程中应高度引起重视。

【关键词】初中物理;动能定理;学习难点

1 动能定理的表述和表达式

(1)表述:合外力所做的功等于物体动能的变化。

(2)表达式:W=ΔEk

2 对动能定理的理解

(1)W是所有外力对物体做的总功,或者说是各个力对物体所做功的代数和,即W=W1+W2+W3...或先将物体所受外力进行合成,然后求出合外力的功,即W=F合Scosα而动能的变化应为ΔEk =Ek2-Ek2

(2)因为动能定理中功和能均与参考系的选取有关,所以动能定理也与参考系选取有关,一般取地球为参考系。

(3)不论物体做什么运动,受力如何,动能定理总是适用的。

(4)动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式,当题目中涉及到位移時可优先考虑动能定理。

(5)做功的过程是能量转化的过程,动能定理表达式中的“=”的意义是一种因果联系的数值上的符号,它并不意味着“功就是动能增量”,也不意识着“功转变成了动能”,而是意味着“功引起动能的变化”。

(6)动能定理公式两边每一项都是标量,因此动能定理是一个标量方程。虽然如此,当我们计算功时,还是要注意力的方向与位移方向的关系。

(7)若Ek2>Ek1,即W>0,合外力对物体做正功,物体的动能增加。若Ek2

3 应用动能定理解题的一般步骤

(1)选择研究对象,明确其运动过程 。

(2)分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况:受哪些力?每个力是否做功?做正功还是做负功?然后求各个力做功的代数和。

(3)明确物体在过程中始、末状态的动能Ek1和Ek2。

(4)列出动能定理的方程及其他辅助方程,求解并验证。

4 动能定理应注意的问题

(1)明确研究对象和研究过程,找出始、末状态的速度情况。

(2)要对物体进行正确的受力分析(包括重力、弹力等),明确各力做功的大小和正负情况。

(3)有些力在运动过程中不是始终存在,若物体运动过程中包含了几个物理过程,物体运动状态、受力情况均发生变化,则在考虑外力做功时,必须根据不同情况,分别对待。

(4)若物体运动过程中包含几个不同的物理过程,解题时可以分段考虑,也可视为一个整体过程,要根据具体情况,适当选择物理过程,列出动能定理的方程。

动能定理是初中教学重点内容,也是中考每年必考内容,由此在初中物理教学中应引起高度重视。

5 新课程对初中物理动能定理章节的规定5.1 理解动能的概念

(1)知道什么是动能。

(2)制中动能的单位是焦耳(J);动能是标量,是状态量,而不是矢量。

(3)正确理解和运用动能公式分析、解答有关问题。

5.2 掌握动能定理

(1)掌握外力对物体所做的总功的计算,理解“代数和”的含义。

(2)理解和运用动能定理。

5.3 重点、难点分析

(1)本节重点是对动能公式和动能定理的理解与应用。

(2)动能定理中总功的分析与计算在初学时比较困难,应通过例题逐步提高学生解决该问题的能力。

(3)通过动能定理进一步加深功与能的关系的理解,让学生对功、能关系有更全面、深刻的认识,这是本节的较高要求,也是难点。

6 学生在物理学习过程中存在的问题及对策

学习物理的过程应该是生动活泼的。学生在获取物理知识的过程中应注重对自身智能发展的培养,培养其理性思维的能力,促进各方面的综合发展。而在当前,许多学生在学习物理的过程中,为了完成学校规定的学习任务,往往只重视学习物理知识的结论,忽视了学习得出知识结论的过程,而通常其推导过程才是最重要最关键的。物理学的很多知识,像概念、原理、公式、定律、法则等,每一个知识的得出都要科学家经过反复检验、论证,从实践中来再回到实践中去,有时甚至要经过很长时间实践和检验才能得出一个正确的定律或定理。如物理学中的欧姆定律、焦耳定律、阿基米德原理和法拉弟的电磁感应原理等都是物理学史上经典探究案例。体验人类对自然界的永无止境的探究过程而不应轻过程重结果。因此,学生在学习物理时要杜绝出现只重结果而轻视过程的教学现象,要清楚明白了解每一个知识的来龙去脉。

爱因斯坦曾说过“兴趣是最好的老师,真正有价值的东西,并非仅仅从责任感产生,而是从对客观事物的爱与热忱中产生的”。古人有云:知之者不如好之者,好之者不如乐之者。兴趣是最好的老师,有了对物理学习的热情,自然就有了学习物理的动机。随着物理学习的深入,难度自然也会加大,遇到的困难越多,必然就会存在一些学生对物理学习的兴趣要降低。因此,学生在学习初中物理的过程中,可以尽可能地结合问题情境,激发学习物理的积极性,产生探究难题的欲望,充分发挥自身的主观能动性,从而,一步一步对物理展开探究学习。

7 总结

开设物理学科,学习物理目的,并不是为了培养未来的物理学家,而在于培养学生的解决问题的思维和方法,促进学生的全面综合发展。学生在学习物理课程时要充分揭示物理学科的意义,领略到物理的实际价值,在学习物理的过程中逐步提升物理素养,培养良好的学习习惯。结合实际,联系实际生活,解决物理问题,既可以丰富物理学习内容,也可以使自己在学习的过程中印象深刻,如此也更能够体现出物理的本质和意义。

参考文献

[1] 王德成.分析动能定理在实际问题中的应用[J].学周刊,2014(07).

[2] 陈世平.“动量守恒定律”“动能定理”综合复习课的多媒体教学思路[J].成才,2000(06).

(作者单位:江西省抚州市实验学校)

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