探究高中物理中求變力做功的方法

摘 要：基于變力做功的計(jì)算并沒有一個(gè)固定的公式，所以本文將針對這一問題進(jìn)行研究，從運(yùn)用動能定理求變力做功、運(yùn)用功能原理求變力做功、運(yùn)用等效法求變力做功、運(yùn)用微元法求變力做功四個(gè)角度探究求變力做功的方法，希望能夠幫助學(xué)生有效提高解決此類問題的能力.

關(guān)鍵詞：高中物理；變力做功；解題策略

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）24-0068-03

收稿日期：2023-05-25

作者簡介：南從從（1992.11-），女，山東省無棣人，本科，中學(xué)二級教師，從事高中物理教學(xué)研究.

“功的計(jì)算”是高中物理的重要內(nèi)容，“變力做功的計(jì)算”問題是其中的難點(diǎn)，下面從四個(gè)角度分析探究解決方法.

1 應(yīng)用動能定理求變力做功

W_外=ΔE_k是動能定理的表達(dá)式，并且在動能定理中W_外表示所有外力所做功的總和，而ΔE_k是動能的增量.所以，要想求解某一物體變力做功，那么運(yùn)用動能定理就能夠?qū)⑵淝蠼獾贸?

例1 如圖1所示，頂端有一個(gè)光滑的滑輪，用一恒力F=50 N向下拉繩子，一根繩子另一端連接一質(zhì)量為m=10 kg的物體.物體從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v=4 m/s.已知物體在A點(diǎn)時(shí)繩子與水平方向的夾角為θ₁=37°，物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)繩子與水平方向的夾角為θ2=53°.已知定滑輪離地面的高度為h=4.8 m，sin37°=0.6，cos37=0.8°，求物體從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中，摩擦力對物體所做的功.

解析 在這一例題中，首先需要抓住題目的重點(diǎn)：求解摩擦力對物體所做的功.那么，就是需要對摩擦力進(jìn)行研究.該例題中摩擦力的方向是向右不變的，但是力的大小是變的，所以稱之為變力.那么如何求解摩擦力對物體做的功呢？這就需要教師帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用動能定理進(jìn)行求解，即

綜上所述，針對求變力做功問題，教師需要注重對學(xué)生進(jìn)行方法指導(dǎo)，讓學(xué)生感受到物理問題通常不止一個(gè)解決方案，靈活地運(yùn)用不同方法來解決物理問題，促使學(xué)生對物理學(xué)科產(chǎn)生濃厚興趣，并充滿探究的熱情，以便有意識地培養(yǎng)科學(xué)的精神和素質(zhì)，學(xué)習(xí)從更科學(xué)的角度來看待問題^［4］.

參考文獻(xiàn)：

［1］ 李鵬飛.求解變力做功的六種常見方法剖析［J］.中學(xué)生數(shù)理化（高一使用），2022（04）：35-37.

［2］ 黎進(jìn).例析高中物理變力做功的問題，提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)［J］.中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師通訊），2021（06）：78-79.

［3］ 張德勝.歸類例析變力做功問題［J］.中學(xué)物理教學(xué)參考，2020，49（13）：59-62.

［4］ 趙金成.變力做功的幾種求法［J］.高中數(shù)理化，2020（06）：33.

［責(zé)任編輯：李 璟］