原創/王尚/北京西城物理教師
最近有好幾個同學問我機械能守恆定律與動能定理的使用。這也是高一下學期期末物理考試的一個必考點。
遇到物理題,特別是比較綜合的解答題,很多同學分不清楚什麼時候用動能定理,什麼時候用機械能守恆?
而且,有的時候,一道題既可以用機械能守恆做的,也可以用動能定理做。
遇到物理題,這兩個公式到底如何選擇呢?
下面我把與這兩個定律相關的解題技巧,或者說,遇到問題的第一切入點進行系統的整理。如下:
(1)單獨一個物體,或多個物體組成的整體(彼此沒有相對運動)二話不說就先嘗試動能定理。(注意動能定理的第二表達式,各個力做功代數和等於動能改變量,考這個公式的題更多。)
(2)題中有多個物體的運動過程,且滿足只有重力、彈力做功,大部分情況下在考機械能守恆定律。
(3)摩擦力出現,一般否掉機械能守恆定律,考的十之八九是動能定理。要是設計多個物體,比如某個物塊衝上木板車,還可能考能量守恆。
(4)常見的能量有五種,動能+重力勢能+彈性勢能+內能(摩擦熱與焦耳熱)+電勢能。對高一學生而言,電勢能還沒學;原文作者王尚老師。能量守恆的表達式,就是這五種形式能量加起來是不變的。
(5)出現時間t和加速度a的問題,大多題,既不是考動能定理,也不是考機械能守恆,而是在考察牛頓動力學(牛二定律+直線運動三方程)。
(6)摩擦生熱的公式是Q=μN△x,△x指的是相對位移。這個是Q的定義式,考試可以直接用。用在哪裡?當然是能量守恆定律啦。
以上六句話,不是看了就理解的,就記住了,就會用了。搞懂這些,需要同學們課下好好品味下。而且,這些要點,還會延續、貫穿整個高考物理重要模塊,特別是高二上學期要學到的靜電場、磁場、電磁感應與交流電。
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《物理自診斷》專題20,例題2,例題3,例題5,例題9;
《物理自診斷》專題21,例題6,例題7,例題9;
《物理自診斷》專題22,例題2,例題3,例題6,例題8,例題10;
把這幾道題好好做一遍,把視頻都看一遍,你就更能理解我寫的這五句話了。
摩擦生熱+功能關係+能量守恆+傳送帶+牛頓動力學的多過程問題,是讓大家頭疼的難點,也是期末考試常見的題型,推薦看看這兩個視頻(源於物理自診斷)。不好意思,這裡不能傳視頻啊。
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