高一物理難點(diǎn)

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ 高一物理難點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律的使用（文/王尚）高考物理試題中常見(jiàn)對(duì)機(jī)械能問(wèn)題的考察，一般來(lái)說(shuō)題目會(huì)設(shè)計(jì)機(jī)械能守恒與不守恒兩種情況。對(duì)于機(jī)械能不守恒類問(wèn)題，我們一般運(yùn)用動(dòng)能定理、能量守恒定律、功能關(guān)系等分析求解；對(duì)于機(jī)械能守恒類問(wèn)題一般運(yùn)用機(jī)械能守恒定律來(lái)求解，使用該定律要首先判斷是否滿足其使用的前提條件。機(jī)械能守恒定律的概念及守恒條件機(jī)械能包括動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能。重力勢(shì)能是物體與地球共有的，機(jī)械能是運(yùn)動(dòng)物體、彈簧（或發(fā)生彈性形變的其它物體）和地球組成的系統(tǒng)共有的。重力做功與路徑無(wú)關(guān)，重力的功等于重力勢(shì)能的減少量。對(duì)于涉及機(jī)械能的物理問(wèn)題，應(yīng)

2、首先選擇有相互作用的物體系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程為研究對(duì)象，然后分析在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力。運(yùn)用機(jī)械能守恒定律列式時(shí)，若按機(jī)械能總量相等列式，需要選取重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能參考位置；若按減少量等于增量列式，不需要選取勢(shì)能的參考位置。在研究的過(guò)程中，系統(tǒng)內(nèi)的相互作用力中，如果只有重力、彈簧彈力做功，是機(jī)械能守恒的條件。因此，使用機(jī)械能守恒定律的前提條件是：若系統(tǒng)內(nèi)只有重力、彈力作用，或雖有非重力、非彈力作用，但這些力不做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，否則機(jī)械能不守恒。機(jī)械能不守恒應(yīng)選擇動(dòng)能定理或功能關(guān)系對(duì)于涉及機(jī)械能的物理過(guò)程，若系統(tǒng)內(nèi)物體間有非重力、非彈力做功，比如摩擦力、電場(chǎng)力、安培力等力做功，

3、或系統(tǒng)外物體的力對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體做功，則系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。對(duì)此問(wèn)題，一般運(yùn)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系分析求解。當(dāng)大家通過(guò)認(rèn)真審題發(fā)現(xiàn)該物理wuli.in題中系統(tǒng)內(nèi)是否有非重力、非彈力作用或他們是否做功，不能明確判定時(shí)也可運(yùn)用動(dòng)能定理分析求解。多過(guò)程問(wèn)題中，若不涉及中間狀態(tài)量的分析求解，可將整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程視為整體運(yùn)用動(dòng)能定理。合力的功等于研究對(duì)象動(dòng)能的增量；還需注意的一點(diǎn)是：克服某力做的功與某力的功等值反號(hào)。結(jié)合牛頓動(dòng)力學(xué)求解對(duì)于涉及力與運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，若機(jī)械能守恒，且不涉及時(shí)間、加速度、力，可直接運(yùn)用機(jī)械能守恒定律分析求解，若涉及時(shí)間、加速度、力，筆者建議借助牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律等方程來(lái)求解。對(duì)

4、于系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，可運(yùn)用機(jī)械能守恒定律或動(dòng)能定理；對(duì)于某個(gè)狀態(tài)，（文/王尚）功能關(guān)系與機(jī)械能守恒是讓很多同學(xué)頭疼的概念。下面筆者將這兩者做一個(gè)深入的解析，如下：1.功能關(guān)系的概念高中物理課本中，有這樣一句不起眼的話：做功的過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，功是能的轉(zhuǎn)化的量度。這就是功能關(guān)系的表述。需要強(qiáng)調(diào)的是：功是一種過(guò)程量，它和一段位移（一段時(shí)間）相對(duì)應(yīng)；而能是一種狀態(tài)量，它個(gè)一個(gè)時(shí)刻（或者狀態(tài)）相對(duì)應(yīng)。兩者的單位是相同的（都是J），但不能說(shuō)功就是能，也不能說(shuō)功變成了能。能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最基本的定律之一。在不同形式的能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，功扮演著重要的角色。或者說(shuō)，能量是一個(gè)”點(diǎn)”，而功是

5、從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)之間的”線”。在不同形式的能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，功扮演著重要的角色，但不能說(shuō)功就是能，也不能說(shuō)”功變成了能”。功能關(guān)系并沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆匠虂?lái)描述，針對(duì)不同的做功和能量轉(zhuǎn)化，對(duì)應(yīng)不同的方程。一個(gè)力做功，總是要引起能量的改變的，到底變?yōu)槭裁茨芰?，這就是功能關(guān)系。王尚老師來(lái)舉個(gè)例子來(lái)幫助同學(xué)們理解。比如，某個(gè)力推著小車在粗糙的平面上加速，這個(gè)力所做的功，一部分轉(zhuǎn)化為了小車的動(dòng)能，而另一部分，就是摩擦生熱。如果寫(xiě)一個(gè)方程的話，那么就是W=Ek+Q；2.機(jī)械能守恒定律概念：在只有重力或彈力做功的物理系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能能夠保持不變。機(jī)械能不是一種能量，而是三種

6、能量之和，機(jī)械能=動(dòng)能+彈性勢(shì)能+重力勢(shì)能。重力勢(shì)能可正可負(fù)，其具體數(shù)值與零勢(shì)能面的選擇有關(guān)。機(jī)械能守恒定律的兩種表述（1）在只有重力、彈力做功的情形下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。（2）如果沒(méi)有摩擦和介質(zhì)阻力，物體只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，機(jī)械能的總量保持不變。機(jī)械能守恒定律的表達(dá)形式定義式：Ek+E重+E彈=恒定量；或者寫(xiě)成Ep+Ek=Ep+Ek（其中Ep包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能wuli.in）機(jī)械能守恒定律我們還可以這樣表述。Ep+Ek=0；E1+E2=0；E增=E減；用定義法表述時(shí)，需要規(guī)定重力勢(shì)能的參考平面。用第二種表述的時(shí)候，由于考慮的變化量，所以不必規(guī)

7、定重力勢(shì)能的參考平面（重力勢(shì)能的改變量與參考平面的選取沒(méi)有關(guān)系），在解題中王尚推薦同學(xué)們優(yōu)先考慮使用第二種方法。小結(jié)：機(jī)械能守恒是有前提的，即只有重力和彈力做功的過(guò)程。我們研究的是在滿足前提條件下，這樣的過(guò)程中動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化，即能量之間的轉(zhuǎn)化。功能關(guān)系并沒(méi)有前提條件。功能關(guān)系研究的是某個(gè)力所做的功，引起的（好幾種）能量變化。（物理網(wǎng)博客）物理難點(diǎn)：力的封閉三角形法則使用須知（文/王尚）在應(yīng)用力的封閉三角形法則求解物理題時(shí)，同學(xué)們應(yīng)該注意以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）用三角形法則求解受力分析題，一定要注意其前提條件，那就是物體必須受力平衡，而且物體必須僅受到三個(gè)力的作用。（2）有時(shí)候受

8、到四個(gè)力（或更多的力），也是可以用三角形法則來(lái)解題的，使用的技巧就是其中的兩個(gè)力可以合成一個(gè)力，這樣四個(gè)力的問(wèn)題可以簡(jiǎn)化為三個(gè)力，也可以借助于三角形法則來(lái)求解。對(duì)比來(lái)看，四力平衡三角形法則應(yīng)用真的很難，主要是遇到這一類的問(wèn)題不好想出來(lái)是要用三角形法則求解了。（3）三角形法則在應(yīng)用的時(shí)候，主要是來(lái)分析物體的某個(gè)力的大小變化、兩個(gè)力方向夾角變化、求某個(gè)力的極值的問(wèn)題，遇到類似的受力分析物理wuli.in問(wèn)題，同學(xué)們要有意識(shí)地優(yōu)先選擇力的封閉三角形法則。（4）用三角形法則解題，要首先畫(huà)出已知條件多的力，比如重力，大小和方向都已知，再畫(huà)條件少的力（比如拉力），還有，一定要首尾順次連接起來(lái)（根據(jù)其定義）

9、。遇到問(wèn)題分析不明白，原文整理王尚可以多畫(huà)幾個(gè)三角形來(lái)輔助分析。相對(duì)正交分解法來(lái)說(shuō)，力的封閉三角形法則比較偏，考題也較少，也更有難度，與幾何了解緊密，要想把這里學(xué)通吃透，同學(xué)們課下一定要多去做、總結(jié)一些典型題。（文/王尚）第一宇宙速度的推導(dǎo)過(guò)程（文/王尚）第一宇宙速度的推導(dǎo)其實(shí)并不是很麻煩的過(guò)程。把這個(gè)推導(dǎo)的過(guò)程需要的分析方法和公式掌握了，理解了其前因后果關(guān)系，對(duì)物理必修2中萬(wàn)有引力與航天這個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)是非常有幫助的。在講解第一宇宙速度的推導(dǎo)過(guò)程前，同學(xué)們一定要知道第一宇宙速度的含義；其實(shí)我們就是根據(jù)其含義推導(dǎo)的。高中物理必修2課本上關(guān)于第一宇宙速度的概念：【物體在地面附近繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)

10、的速度，叫做第一宇宙速度。】這種解釋是有前提描述的，地球是一個(gè)絕對(duì)的球體（沒(méi)有山脈等），同時(shí)也忽視了地球表面大氣層。繞地做圓周運(yùn)動(dòng)，也必然滿足圓周運(yùn)動(dòng)的前提條件，必須有外力提供向心力。而唯一存在的指向圓心的外力，也就是地球?qū)υ撐矬w的萬(wàn)有引力。王尚注：物體已經(jīng)離開(kāi)地面，成為一顆“自由”的衛(wèi)星，因此不再受到地面的支持力作用；只有萬(wàn)有引力作用在該物體上。理解了上面的分析過(guò)程，下面的方程同學(xué)們就很容易理解了。由【萬(wàn)有引力=向心力】可得：可得第一宇宙速度：v1我們知道，地球表面的萬(wàn)有引力基本上與重力是相當(dāng)?shù)模虼?，還可以這也是第一宇宙速度的表達(dá)式，是不帶G和M的另一種表達(dá)，帶入數(shù)據(jù)計(jì)算后，兩個(gè)計(jì)算式的結(jié)果是一樣的。第一宇宙速度大小v1=7.9公里/秒；根據(jù)萬(wàn)有引力等于向心力的公式，隨著R的增加，速度v減小的。因此，第一宇宙速度，是航天器最小發(fā)射速度（發(fā)射成功的最小速度），