機械能的重難點剖析

孔建華

一、難點形成原因

1.對功的概念及計算方法掌握不到位

高中學生剛接觸矢量與標量，對功有正負但又是標量不能理解，而在計算的時候，又不能準確應用公式W=Flcosα，誤以為計算功套上該公式就萬事大吉，豈不知該公式一般僅僅適用于恒力做功。

2.不能靈活運用動能定理

動能定理是高中物理中應用非常廣泛的一個定理，應用動能定理有很多優(yōu)點，但是同學對該定理理解不深，或者不能正確的分析初、末狀態(tài)，或者不能正確求出合外力的功，或者不能正確的表示動能變化量，導致對該規(guī)律的應用錯誤百出。

3.對守恒思想理解不夠深刻

在高中物理學習過程中，既要學習到普遍適用的守恒定律——能量守恒定律，又要學習到條件限制下的守恒定律——機械能守恒定律，學生掌握守恒定律的困難在于：對于能量守恒定律，分析不清楚哪些能量發(fā)生了相互轉化，即哪幾種能量之和守恒；而對于機械能守恒定律，又不能正確的分析何時守恒，何時不守恒。

4.對功和能混淆不清

在整個高中物理學習過程中，很多同學一直錯誤的認為功與能是一回事，甚至可以互相代換，其實功是功，能是能，功和能是兩個不同的概念，對二者的關系應把握為：功是能量轉化的量度。

1.加深對功概念的理解、掌握功的常用計算方法

功是力對位移的積累，其作用效果是改變物體的動能，力做功有兩個不可缺少的因素：力和物體在力的方向上的位移，這兩個因素同時存在，力才對物體做功。尤其要明確，功雖有正負，但功是標量，功的正負不表示方向，僅僅是表示力做正功還是克服力做功。

功的常用計算方法有以下幾種：

（1）功的公式：W=Flcosα，其中l(wèi)cosα是力的作用點沿力的方向上的位移，該公式主要用于求恒力做功和F隨l做線性變化的變力功（此時F須取平均值）

（2）公式W=Pt，適用于求恒力做功，也適用于求以恒定功率做功的變力功。

（3）由動能定理W=△E_k求恒力做功，也可以求變力做功。

（4）根據F-s圖象的物理意義計算力對物體做的功，如圖1所示，圖中陰影部分面積的數值等于功的大小，但要注意，橫軸上方的面積表示做正功，橫軸下方的面積表示做負功。

（5）功是能量轉化的量度，由此，對于大小、方向都隨時變化的變力F所做的功，可以通過對物理過程的分析，從能量轉化多少的角度來求解。

例1 如圖2所示，質量為m的小物體相對靜止在楔形物體的傾角為θ的光滑斜面上，楔形物體在水平推力F作用下向左移動了距離s，在此過程中，楔形物體對小物體做的功等于（ ）