卢春莉
玉林市第十一中学 537000
动能定理是高中物理经典力学部分最重要的定理之一。用动能定理可以解决大部分的题目，人教版教材的顺序是先学习牛顿运动学规律后才学习动能定理，由浅入深，符合学生的认知规律。
高一第一学期的学习中，运动学的题目是用牛顿运动学规律进行解题，学了动能定理之后，大部分原来用运动学规律解的题目也可以用动能定理去解题，动能定理的应用让解题的分析思路更加清晰便捷。其中涉及力做功的问题，这就要求学生有扎实的基本功，正确地对物体受力分析，再明确物体所受各个力的做功情况，即可列出方程求解。
我校是一所普通高中，学生的基础比较薄弱，高三物理复习尽管经过一轮、二轮的串讲，已经多次重复强调动能定理的重要性，举例用动能定理尝试解题，多次重复训练该方面的内容。再通过考试考查相关的内容，从学生们的答题情况反馈出对这方面的掌握还不够，不能按照动能定理的解题思路去解决问题。
我校高三全仿真考试中出现如下题干：杂技是人们喜欢的表演性节目。某杂技演员表演杂技时的某过程可进行如下简化：将长的轻绳上端固定不动，一质量为的男演员拉紧轻绳下端摆动，摆动时轻绳与竖直方向的最大夹角，当摆动到最低点时，男演员将静止在地面上、质量的女演员迅速抱起，抱起后两演员相对静止，该过程时间很短，可以把两演员视为质点，不计空气阻力，取重力加速度为，求：(1)抱起女演员前，男演员在该表演过程中的最低点的速度大小；(2)男演员抱起女演员的过程中损失的机械能。
本题的第一个小问题，可以用动能定理或者机械能守恒定律解答。如果学生熟悉动能定理或者机械能守恒定律，很容易就可以把题目的情景简化成绳球模型从而列出方程算出答案。通过对我所任教的A、B两个班的学生答题情况进行统计，统计结果如下表：
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由以上统计结果看出，A、B两个班级都有大部分的学生没能正确解题，共只有25人（总人数119人）能够正确解题，正确率为21.01%，本题对于两个班的学生的难度系数分别为0.83、0.90。原本一道容易的题目对于这两个班的学生来说却变成了一道难题。分析学生失分的原因，有以下几类：
一、方向错误。直接把该过程当做圆周运动来进行处理，列向心力等于重力的方程，找错了方向，造成失分。有不做任何的解答，本题直接交白卷，还有不做任何套用的照搬公式，这两类学生没能端正学习物理的态度。
二、细节问题。列出的方程没有用题目给出的符号，做题不够规范细致。考试中要求用题设给的符号进行解题，不按要求做就会被扣掉细节分。
三、理解不恰当。对动能定理的理解把握不到位，重力做功的表达式写错，重力做功对应的高度差没找对，虽然高度差就是一半绳长，但式子表述不对，反映出对动能定理的掌握不够牢固，对合力做功掌握不牢，对过程分析不够明确。或者会分析物体在运动过程中的受力，但不能明确力方向上的位移，每个力所做功的情况不清楚，基础知识不够牢固。
四、有部分学生把该过程简化成绳球模型的情景，作图标上题设信息，这很利于题目过程的分析，有助于写出正确的式子。对于动能定理很熟练的学生，不用作图也可以完整做出来，说明他们对动能定理熟记于心，巧用模型，轻松找到过程中合力所做的功，顺利解题。
看到这个题目脑海中就浮现出题目中的杂技情景，尽管没有真实地看过杂技表演，不得不惊叹出题人善于观察生活实际。题设的情景很贴近生活实际，要求学生用所学的知识去解决实际问题，体现了物理源于生活。题目情景化也是高考题的出题方向。这就是物理学科核心素养的水平划分中“物理观念”要达到水平4具有清晰的物理观念，能从物理学的视角描述自然现象，能够综合应用物理知识解决实际问题，能指导工作和生活实践。“科学思维”中的水平4能将实际问题中的对象和过程转换成物理模型，能对综合性物理问题进行分析和推理，获得结论并作出解释[1]。学习物理不仅仅是学，还要把所学的东西应用于实际中，把题设情景的对象和过程简化成物理模型，再进行分析推理。慢慢养成用物理处理实际问题的能力，而不只关注分数。
看到这道题的模型不禁让笔者想起教材中也有一道类似的题目。 必修2课本的例题：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为，最大偏角为。如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度是多大[2]？这个绳球模型可以从不同的角度进行解题，课本是用机械能守恒定律的思路解题。也可从动能定理的角度去解题，整个过程不计阻力，只有重力做功，绳子的拉力方向始终与小球的运动方向垂直，拉力不做功，由动能定理即合力所做的功等于动能的变化量，这里合力所做的功就是重力做的功，从动能定理的角度就可以列出方程得到答案，简单又快捷。对比两个不同的思路，得到的答案是一样的，只是解题的依据不同。教材中对于动能定理的描述是：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化[3]。课程标准对于动能定理有明确的要求，即理解动能和动能定理。能用动能定理解释生产生活中的现象[4]。要达到理解动能定理、用动能定理解释现象，也要通过做题来进行巩固训练。用动能定理的解题思路和步骤是特别明确的，受力分析，运动过程分析，做功分析等环环相扣，缺一不可，力学基础是关键，同时也要加深对动能定理的理解。这种简单的绳球模型要给学生反复磨炼，多次强调，加深记忆和理解，形成条件反射，再次遇到类似的题目懂得处理的方法，触类旁通，学会知识迁移。
同类型的还有22.(2017·北京卷,22)如图所示,长的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角.已知小球所带电荷量,匀强电场的场强,取重力加速度,,,求:
(1)小球所受电场力的大小.
(2)小球的质量.
(3)将电场撤去,小球回到最低点时速度的大小.
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这道题也是绳球模型，但情景中多了一个电场。最后一个小问题撤掉电场后，又变成了人教版教材中的题目，换汤不换药。类似的变形还有很多，尽管千遍万遍，动能定理的解题思路是不变的。
这就要求教师在日常的教学中注重课本例题、习题的讲解，多次强调，让学生对简单的过程和模型熟记于心，多次练习，形成肌肉记忆，读完题目脑海中就出现模型的情景。一轮复习的时候，进行相关的知识串讲前，要回归课本相应的内容进行重复讲解，特别是重要的例题。在平时的练习中要注意强调做题的规范性，以及符号的使用，注意做题规范性和细节，同时教师平时的解题也要做好示范引领的作用，严谨认真，从日常点滴做起。加强这方面的训练，提高学生对动能定理的应用能力，就算遇到更复杂的题目也不慌。由于笔者个人水平和教学经验的原因，本课题的探讨不可避免地存在一些问题，在今后的研究中还有待完善。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教育部制定.普通高中物理课程标准（实稿）[M].北京：人民教育出版社，2020，4.
[2] 物理课程教材研发中心. 高中物理必修2[M]，北京：人民教育出版社，2010，76.
[3] 物理课程教材研发中心. 高中物理必修2[M]，北京：人民教育出版社，2010，72.
[4] 中华人民共和国教育部制定.普通高中物理课程标准（实稿）[M].北京：人民教育出版社，2020，14.