浅谈机械能在高中物理学习中的适用范围

余潇

摘 要：对于高中学习来说物理是重要内容，尤其是对于理科生来说，在高考中占据很大分值。物理这门学科相较于其他学科来说具有很强的综合性、系统性以及抽象性，机械能守恒相关知识点是高中物理学习中的重难点内容，也是高考物理的重要考点之一，对此身为学生必须要扎实掌握机械能守定律的学习技巧，全面了解其适用范围，从而更好的了解相关知识并能够在解题过程中灵活的应用，从不断强化物理水平，提高物理成绩。本文对此作了深入研究，站在学生的角度详细分析了机械能在高中物理学习中的适用范围，以期可以更好的保证学习效果。

关键词：机械能；高中物理；适用范围

引言

机械能所强调的是功与能的概念问题，这部分相关知识点可以说贯穿了整个高中物理学习过程，尤其是对于力学知识的学习来说十分重要，在平时大大小小的考试中经常出现相关考点，而且分值占据较高，对此学生必须要注重这方面的学习和总结，扎实掌握基础知识，了解机械能在高中物理学习中的适用范围，不断总结学习经验，掌握技巧，这样才能取得好的成绩。

一、动能定理

动能定理是机械能适用范围的关键点，在高考物理中也经常出现。动能定理强调的是外力对物体所做的功的代数和等于物体动能的增量，这是学习动能定理时必须要注意的概念，同时也会涉及到“W总=1/2mv22-1/2mv12”这个表达式的理解。在实际解题过程中如果想利用动能定理解决机械能问题，过程中需要考虑的是物体做的总功以及初动能和末动能，而物体的运动状态则可以忽略，同时分析单个物体的受力状态[1]。通常情况下，如果问题物体只是单纯的受力产生位移，不涉及加速度，对于这种问题就可以利用动能定理来解决，简单方便。

例题：一物体质量为m=10kg，在平行于斜面的恒定拉力F作用下沿斜面向上运动，斜面与物体间的动摩擦因数为0.1，当物体运动到斜面中点时，去掉力F，物体刚好可运动到斜面顶端停下。设斜面倾角为30度，取g=10m/s2，求拉力F[2]。

对于这个问题就可以运用动能定理解决，首先分析出物体的受力情况，并画出分析图（如图1），mg表示重力，F表示拉力，N表示斜面支持力以及摩擦力。然后曲调斜面上半段的支持力F，其余受力不变，设斜面长度为S，随后可以带入动能定理得出以下式子：

二、机械能守恒定律

机械能守恒指的是物体在受到外力的作用下做功，同时在此过程中物体的动能和势力能出现相互转化，但是机械能总量并不改变，这就可以称之为能量守恒。对于高中物理机械能的学习来说机械能守恒定律是基础知识，绝大多数与做功、耗能有关的问题都需要运用到机械能守恒定律。机械能守恒是建立在一定条件基础上的，需要在物体受到弹力或者重力的状态下做功，并且外力做功的代数和为0。

例：一根绳子的一端系一个小球，另一端固定在天花板上，随后开始向下释放，整个过程中小球会受到重力和拉力两种外力的作用，但是由于绳子对小球产生的拉力与小球的运动方向是垂直且相反的，因此在这里拉力并不做功，因此小球在运动过程中机械能是守恒的[3]。

三、其他方面的应用

在高中物理的学习过程中许多地方都需要运用到机械能，其适用范围十分广泛，上文中提到的动能定理和机械能守恒定律只是其中的一角，在其他知识点中也有应用，例如经常接触的有机械能守恒定律的验证、功率以及功能关系等等，只是相较于动能定理以及机械能守恒定律来说应用次数少一些，但是也要同样予以高度重视，只有扎实掌握了全部的知识点，遇到不同的问题才能保证在最短时间内更好的解决。

四、关于高中物理机械能学习的反思

机械能是高中物理学习中的重要内容，涉及到的内容较多，应用范围十分广泛，对此身为学生要想更好的掌握这方面的知识，必须要认真学习，首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。再一点就是做题，在实际解题过程中必须要认真分析题目内容，准确区分不同的机械能，根据所给条件正确运用机械能计算公式，在保证学习效果、提高解题效率的同時开发逻辑思维和创新思维。

五、结语

综上所述，对于高中物理来说机械能相关知识点的应用设计大了很多方面的内容，身为学生必须要扎实掌握基础知识，保证能够深入理解相关概念和公式，从而在实际解题过程中能够针对不同的问题运用不同的方式。在学习过程中必须要谦虚谨慎，课上认真听讲，课下可以和同学一起讨论研究，不断强化自己对于机械能相关知识的掌握情况，并在此基础上能够灵活运用，这样才能不断提高物理水平，高考取得更好的成绩。

[参考文献]

[1]谢淳凡.浅析高中物理机械能守恒学习技巧[J].文理导航旬刊，2017，（06）：1230-125 .

[2]苗毅.浅谈如何学好高中物理中的机械能守恒定律[J].教育科学：引文版， 2017，（01）：00023-00023场.

[3]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）：278-279 .

（作者单位：长沙市第一中学，湖南 长沙 410000）