關(guān)于動(dòng)能定理有效使用的教學(xué)反思.doc

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1、關(guān)于動(dòng)能定理有效使用的教學(xué)反思動(dòng)能定理是咼中物理的重點(diǎn)、難點(diǎn)，也是咼考命題的熱點(diǎn)，考試大綱中明確要求考生對(duì)定理、定律、概念的靈活掌握與應(yīng)用的能力。動(dòng)能定理揭示了物體外力的總功與其動(dòng)能變化間的關(guān)系，可表示為W=Ek2—Ekl=AEk,在所研究的問題中，如果物體受外力作用而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化吋，巧妙運(yùn)用動(dòng)能定理，往往能使解決問題的途徑簡(jiǎn)捷明快，事半功倍。但是學(xué)生解題時(shí)始終習(xí)慣于用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，即使用了動(dòng)能定理也經(jīng)常出現(xiàn)諸多問題。因此，動(dòng)能定理的應(yīng)用解題就成為高中物理教學(xué)的難點(diǎn)。筆者認(rèn)為，關(guān)于動(dòng)能定理有效使用的教學(xué)應(yīng)從以下幾方面

2、入手：一、深刻理解，領(lǐng)會(huì)總功與動(dòng)能變化的關(guān)系動(dòng)能定理是力學(xué)中的最重耍的規(guī)律之一，也是解決電場(chǎng)問題的重要方法。教師在實(shí)施動(dòng)能定理的教學(xué)吋首先要從功能關(guān)系的角度使學(xué)生理解動(dòng)能定理的含義，若理解不透或理解錯(cuò)誤，這將對(duì)整個(gè)中學(xué)階段學(xué)習(xí)造成很大障礙。筆者認(rèn)為對(duì)動(dòng)能定理的理解及運(yùn)用應(yīng)注意以下兒個(gè)要點(diǎn)：%1外力：指除研究對(duì)象以外包括重力的其他所有力對(duì)研究對(duì)象施加的作用。教材用一個(gè)恒力作用，來推導(dǎo)出動(dòng)能定理。事實(shí)上這個(gè)外力可以是一個(gè)力作用，也可以是多個(gè)力作用；可以是恒力作用，也可以是變力作用（變力情況可以將過程分割成許多小段，每一小

3、段里作用力即可看成是恒力）。%1總功：這里的總功有兩種理解：一是物體同時(shí)受幾個(gè)力的作用，總功是指這兒個(gè)力的合力所做的功，此吋動(dòng)能定理的表達(dá)式可以寫成（為F合和S的夾角）；二是各個(gè)力做功的代數(shù)和，這種情況下各個(gè)力作用的時(shí)空可以不同（如有先，有后，時(shí)有，時(shí)無），只要把所有力，每一階段所做功都求出來，求其代數(shù)和，此時(shí)動(dòng)能定理的表達(dá)式可以寫成。實(shí)際中，應(yīng)用第二個(gè)理解解題會(huì)經(jīng)常一些。%1動(dòng)能的變化：動(dòng)能是物體由于運(yùn)動(dòng)而具有做功本領(lǐng)的強(qiáng)弱，描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，是狀態(tài)量，不能直接與功這個(gè)過程量對(duì)應(yīng)。而動(dòng)能的變化是指在兩個(gè)狀態(tài)

4、之間的過程中動(dòng)能改變了多少，是末動(dòng)能減去初動(dòng)能，這樣也就能與功這個(gè)過程量對(duì)應(yīng)起來。%1總功與動(dòng)能變化的關(guān)系:做功過程是能量轉(zhuǎn)化的過程,功是能量轉(zhuǎn)化的量度，物體動(dòng)能的變化用合外力做的總功來量度。當(dāng)合外力做正功時(shí)，物體的動(dòng)能增加，其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；當(dāng)物體克服合外力做功時(shí)，物體的動(dòng)能減小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。因此，動(dòng)能定理表達(dá)式屮“二”的意義是一種因果關(guān)系，是一個(gè)在數(shù)值上相等的的符號(hào)，不意味著“功就是動(dòng)能的增量”，也不意味著“功轉(zhuǎn)變成了動(dòng)能”，而是意味著“功引起物體動(dòng)能的變化”。二、精選例題，體會(huì)動(dòng)能定理解題的優(yōu)

5、越性動(dòng)能定理是由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出來，但由于中學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)的局限，牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律在屮學(xué)階段只能解決恒力作用下的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題，而且對(duì)于分階段的不同運(yùn)動(dòng)過程，往往需要一個(gè)一個(gè)過程分別解決。而動(dòng)能定理只關(guān)注整個(gè)過程所有力做功情況以及始末狀態(tài)的動(dòng)能情況，具體過程中物體的如何運(yùn)動(dòng)無需了解，所以其適用范圍比牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律更廣泛,能解決直線運(yùn)動(dòng)，也能解決曲線運(yùn)動(dòng)問題；能解決恒力作用，也能解決變力作用問題。對(duì)于分階段的不同運(yùn)動(dòng)過程，可以從全過程的初始狀態(tài)到終了狀態(tài)直接解決。例題總質(zhì)量為M的列車，沿

6、水平直線軌道勻速前進(jìn)，其末節(jié)車廂質(zhì)量為01,中途脫節(jié)，司機(jī)發(fā)覺時(shí)，機(jī)車已行駛L的距離,于是立即關(guān)閉油門，除去牽引力，如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)的阻力與質(zhì)量成止比，機(jī)車牽引力是恒定的。當(dāng)列車的兩部分都停止時(shí)，它們的距離是多少？解析此題用動(dòng)能定理求解比用運(yùn)動(dòng)學(xué)、牛頓第二定律求解簡(jiǎn)便。設(shè)途中牽引力為F,阻力位重力的k倍，勻速時(shí)的速度為V0,關(guān)閉油門后，機(jī)車行駛S1,末節(jié)車廂行駛S2對(duì)車頭，脫鉤后的全過程用動(dòng)能定理得：對(duì)車尾，脫鉤后用動(dòng)能定理得：而,由丁原來列車是勻速前進(jìn)的，所以F=kMg因此，物體在某個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中包含幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同

7、的小過程（如加速、減速過程），此時(shí)可分段考慮，也可對(duì)全過程考慮,但如能對(duì)整個(gè)過程利用動(dòng)能定理列式則使問題簡(jiǎn)化。三、規(guī)范思路，掌握動(dòng)能定理解題的基本方法動(dòng)能定理中涉及的物理量有F、s、m、v、W、Ek等，在處理含有上述物理量的力學(xué)問題時(shí)，可以考慮使用動(dòng)能定理.由于只需從力在整個(gè)位移內(nèi)的功和這段位移始、末兩狀態(tài)的動(dòng)能變化去考察，無需注意其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的細(xì)節(jié)，又由于動(dòng)能和功都是標(biāo)量，無方向性，無論是直線運(yùn)動(dòng)述是曲線運(yùn)動(dòng)，計(jì)算都會(huì)特別方便。動(dòng)能定理解題的基本思路是：一選擇，二明確，三分析，四判斷，五列式。一選擇，即選擇研究

8、對(duì)象，動(dòng)能定理的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體也可以是一個(gè)系統(tǒng),但在高中階段，只暫作一個(gè)物體的要求。二明確，即明確過程和狀態(tài)，動(dòng)能定理表達(dá)式中的初動(dòng)能和末動(dòng)能都是狀態(tài)量，只有明確過程才有確切的初末狀態(tài)。三分析，即在確定對(duì)象和過程的情況下，對(duì)物體準(zhǔn)確受力分析。四判斷，即判斷所受力中哪些力做功，哪些力不做功，做正功還是負(fù)功，是恒力做功還是變力做功。五列式，