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张前军物理教学随笔

教学活泼,擅于反思,偶有论文发表,欢迎有志于搞好物理学习和教学的朋友加入交流。

 
 
 

日志

 
 

功能定理难在何处  

2014-11-05 21:15:15|  分类: 必修2 |  标签: |举报 |字号 订阅

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 写在前面:近日复习到动能定理,学生和同事普遍感觉难,笔者通过对动能定理的来源、学习过程中出现的时机以及高考题设问必然等角度分析,现在问题出现难度不能算到动能定理上,而是学习到现在高中物理主要解题思想方法基本完成,是出现综合性较广问题的时候了。

 

一、动能定理的由来

        2ax = v2 - v02    ①

        F = ma        

        W = Fx        ③

①②③式可推导出恒力直线运动下的动能定理,若将任一运动过程无限微元,每一个微元运动过程都可以看作是恒力作用下的匀变速度直线运动,将微元过程进行累积即得到了普遍成立的动能定理。因此,从动能定理的由来可以看出,动能定理比①式代表的“匀变速直线运动”、②式代表的“牛顿运动定律”、③式代表的“功”功的集合程度更高。

从应用解题角度来讲,动能定理和牛顿运动定律在解题要进行相同的分析过程:选择研究对象、进行受力分析和运动分析,只不过是两者在受力分析和运动分析上侧重点有所不同而已。因此动能定理本身并不难!

二、动能定理出现的时机

高中物理几大解题思想:牛顿运动定律(恒力作用下的匀变速直线运动)、运动的合成与分解(曲线运动)、功能关系与能量守恒(变力作用、多过程、系统研究对象)。动能定理是高中物理最后出现的解题思想,另外动能定理也是侧重解决前面已学解题思想不能解决的问题,刚学习应用动能定理时不论从解题思想的熟悉程度,还是用动能解决的问题情景熟悉程度都不如以往解题思想及问题情景低,陌生感油然而生!感觉上的难度也就上来了!

三:江苏高考命题设问特点

在现行高考方案以前,高考物理计算题都是6题,前3题只设置2个小问题,后3题才设置多个小问题,但小问题间梯度较小。而现行江苏高考计算题只有3题,且每题都是3个小问题,因此在高考中小问题间梯度大才能覆盖广。从考查动能定理角度来讲,根据动能定理表达式Fx = mv2/2-mv02/2看,从中可以求过程力F、位移x、初速度v0或末速度v(两者要先必知其一),从多角度设小问题上看,不会重复求解相同的物理量或重复利用相同的原理;因此,可设置不用动能定理再求的其它物理量是:(1)匀变速运动的时间t;(2)圆周运动中某一位置向心力Fn;(3)圆周运动某一点的临界速度v。这也就是在应用动能定理问题中必然涉及的是综合性较高的问题,整体难度也就上来了!

由此可见,动能定理本身并不难,而是学到动能定理时习题难度提升了!

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