探究机械能在高中物理学习中的适用范围

张宇轩

摘要：在高中的学习生活当中，物理既是一门重点也是难点，对于理科生来说它是高考必考的科目，所以物理成绩的好坏直接关系到高考和未来。物理学科与其它学科相比，综合性和抽象性更强，在学习的过程中难度更大。机械能是高中物理学习中比较重要和基础的知识内容，也是很多物理题目都会涉及到的一个知识点，全面了解其范围更能让我们加快解题速度，保证学习效果。

关键词：机械能 高中 物理学习 适用范围

物理水平的高低与学习过程中掌握知识的扎实程度有密切关系，机械能是物理学习中比较重点的知识点，它不仅能解决功和能的问题，在电学和热学方面也提供了比较重要的知识基础。我们在进行很多物理问题的解答过程中，很多时候都会首先考虑用机械能来进行解决，并且能在很多大型和小型的物理测验中都看得到。毋庸置疑，机械能的学习是我们高中物理学习的一个重点，所以要想提升自己的物理成绩一定要明确机械能在高中物理学习中的适用范围。

一、动能定理

动能其实也就是物体在运动当中产生的能量，所有的物体都是在运动的，因此，所有物体都具有动能。动能在数值上等于（1/2）mv2。动能定理是机械能适用范围中非常重要的一个部分，它是高考中的重点和难点。动能的国际单位是焦耳（J），简称焦。动能与其它能比较大的一个区别就是他只有大小没有方向，动能定理在学习的过程中强调的是外力对物体所做的功的大小，它的主要内容的表达方式是合外力做的功等于物体动能的变化，在学习物理动能的过程中这个概念不能忽视。一般会涉及到的公式有：W=F*L=1/2*m*v2^2-1/2*m*

v1^2；F=ma等，在实际的学习过程中，遇到利用动能定理来解决机械问题的过程中需要设定物体的初始动能和最末动能，物体实际的运动状态是可以忽略的。一般在学习过程中，试题中可能会涉及到产生位移的情况，当不涉及到加速度的计算时就可以使用这种方法来进行计算，这样增加了解题效率也让计算更加简单。例如：物体质量为m=20kg，在斜面上有恒定的拉力对其进行沿斜面向上运动，假设摩擦因数为0.1，如果当物体运动到中间的时候，去掉拉力，可以使得物体刚好到顶端停下。假设斜面坡度为45度，G=10N，求拉力F？这个机械问题就可以通过动能定理的方式进行解决，在题目上画上分析图，通过标注各个力的方向来算出最后拉力的大小。

二、机械能守恒定律

机械能守恒定律是物理学习的过程中最常使用的一种定律之一，这个定律主要是在说物体在受到外力的作用下做功，在这个过程中会发生动能和势能的相互转化，也包括重力势能和弹性势能。一般物体只用在重力和弹力做功的系统内进行作用，这样能够保证机械能的总量保持一定，这样的一个规律叫做机械能守恒定律。能量守恒定律对于高中的物理机械能的学习来说需要比较扎实的物理基础作为依靠，根据这一定律能够将绝大多数做功与耗能问题都与机械能守恒定律相互关联。要注意的是，机械能守恒定律的使用需要建立在一定的基础之上，需要在没有外力做功的情况下才能保证物体的机械能守恒。例如：一根麻绳上拴着一个小铁球，另一端系在墙上，然后开始释放小球，这时候小球在这个过程中只能受到重力和麻绳的拉力，空气的阻力可以忽略不计。在这个过程中，重力和拉力的方向是完全相反的，因此，在这个过程中拉力并没有做功，因此，小球在这个状态下可以称为机械能是守恒的。

三、其他方面的应用

机械能是高中学习中很多力学的基础，所以学好机械能对于我们高中生来说十分重要。高中物理的难度比较大，对于像机械能这种比较基础的知识一定要牢牢掌握后才能保证物理成绩的稳步提升。机械能在进行解题的过程中使用范围非常广泛，像是动能定理和机械能守恒定律中都能应用到，除此之外还在功率及功能关系、机械能的验证过程中也会使用到。机械能的重要性早已经被很多的物理教师所认识到，我们在上关于机械能的课程时也会打起十二分的精神来听课，因为扎实的基础和全部知识点的掌握是学好物理的基础，只有对高中物理有一定了解后才能在遇到问题时进行灵活的解决，获得更高的分数。

四、在学习机械能过程中需要重点注意的事项

当我们了解高中物理机械能适用范围之后需要明确自己学习机械能的意义，制定自己学习物理的目标，根据自己的学习情况来调整自己的学习方法。高中物理课堂上，教师对于机械能的讲解频率十分高，作为学生一定要把握好课堂上教师传输的知识点，通过课下巩固等方式提升自己的物理水平，让自己应用机械能进行解题更加有效率。

（一）重视预习的作用

预习是学习的第一个环节，也是物理教师在每一节课后都会布置的课下任务，像我一样的很多学生并不重视预习，只针对教师布置的书面作业进行完成，忽视物理学习中预习的重要作用。高中的物理难度与初中学习的内容上了一个台阶，学习任务更加艰巨对我们学生要求也更高，如果在课前没有好好的预习很容易在课上有听不懂，跟不上的情况，最终影响物理成绩。机械能是高中物理学习中的重点和基础，所以，当学习比较重要的知识点的过程中需要养成预习的习惯，就高中机械能章节而言，其囊括了功与功率、动能与动能定律、机械能守恒定律等内容。只有做好预习才能跟上教师的节奏，才能在课堂上了解教师授课的内容，才能在接下来的学习中更有优势。

（二）认真听课

听课是学校生活中最重要的环节，教师在课堂上的时间是有限的。作为学生需要掌握教师在课堂上的四十分钟，掌握教师教授的内容。在课堂上需要明确学生的主体地位，尤其是像物理这种比较难的科目更需要作为学生的我们及时的与教师保持沟通，如果有不懂的地方要及时进行反馈，让教师再讲一遍，加深我们对知识点的理解。机械能的学习过程中可以让教师标注出学习的重点和难点，应对机械能守恒条件的本质进行深入挖掘，课本中对这一定律的表述是：在一个过程中若外力不做功，并且每一个对内非保守力也不做功，在这一情况下质点系机械能处于守恒状态。学生要在课堂上做好笔记，跟上教师的每一步，为自己学习物理奠定良好的基础。

（三）加强课后复习

听课结束之后需要及时的进行复习，对课堂上教师讲解的知识进行及时的巩固与练习。一般来说，教师都会布置一些课下作业，我们在及时完成作业的基础上还需要对课堂上教师所讲的定理、公式、例题等再做一遍，加深对课堂的印象。对于机械能来说，很多学生在课堂上不能马上理解，它的难度比较大，很难通过课堂的四十分钟让我们熟练掌握其应用，所以进行课后的复习是十分必要的。但是，复习并不是单纯的做作业、做练习，而是要将所有的知识点进行整理，包括课堂上老师涉及到以前学习的内容也要及时的进行复习，多翻阅教材和自己的错题本，作业有错误的地方要多多进行相关练习，最终形成全方位、多层次的系统知识结构。

（四）机械能相关习题练习不能少

课后练习的目的在于巩固知识点和对学习掌握情况的一种审查，我们在很多时候都会觉得在课堂上已经听懂物理教师讲解的所有知识点，但是在做题的过程中经常会发现自己还有很多细节的东西没有掌握好，课后练习的目的就是对知识进行全面的考察，对自己目前掌握的东西进行去粗取精，让机械能这个知识难点在我们脑海中印象更深，增强自己解决问题的能力。但是作为高中生的我们，课业压力比较大，每一门科目都有作业，所以在进行做题的过程中需要注意选择练习题的质量，不要认为多做题一定好，从认真做题，努力学习中了解机械能，学会机械能的合理应用。

五、结语

综上所述，机械能在高中物理学习过程中的适用范围是非常广的，我们在学习和运用过程中需要明确不同的机械能概念，针对具体的题进行具体分析，先从基础概念知识抓起，深入理解并掌握不同的概念，同时在日常解题过程中能够熟练应用相关公式，保证可以在最短时间内分析出物体做功状态和相关条件，避免遇到实际问题无从下手。在学习过程中可以和同学一起讨论，增强自己对相关知识的掌握程度，从而提升自身的学习质量。

参考文献：

[1]王宝华.高中物理机械能守恒学习技巧分析[J].学周刊，2018，（11）：78-79.

[2]景文帝.試论高中物理“机械能”的学习心得分享[J].人力资源管理，2017，（11）：133-134.

（作者单位：武汉市洪山高级中学）