运用思维图像法学习动能定理

时间：2024-05-04

李沛林湖北省武冈市第二中学

在高中物理学习中，会学习到很多定理，动能定理就是其中之一。这些定理是从物理现象中归纳总结而来，对于物理问题的解决具有积极的指导作用，凭借这些定理，可以快速对一些物理过程实现分析，弄清楚背后所蕴藏的物理内涵。思维图像法是依照人体逻辑思维所产生的一类思维图像，可以对具体的思维过程实现反映。在学习中利用这一工具，可以让我们的学习思维更加清晰，从而得到良好的学习效果。

1 动能定理与思维图像

1.1 动能定理

要理解动能定理的内涵，首先需要对动能这一概念形成理解。简单而言，动能就是指的物体因为运动而具有的能量，理论数值为mv2/2。动能是一种能量，也是一个标量，即只有大小，没有方向，单位是焦耳（J）。而所谓的动能定理，其实际上就是对物理过程的能量变化进行了描述，一般可以表达为合外力对物体所做的功，等于物体动能的变化，即末状态动能减去初始状态的动能，差值就与合外力做功相等。可以看出，虽然物体在运动过程中运动状态可能发生多种变化，但是动能定理只关注始末状态，不关注过程，这是一个整体性的定理。动能定理还遵循能量守恒定律。

1.2 思维图像

所谓的思维图像，有些时候也称之为思维导图，就是一种依照人体思维过程绘制出来的图像。在物理学习中，思维图像的就可以根据学习过程，将相关的知识点依照学习思维逻辑绘制成为一张图像，这样就可以将重要知识点全部归纳出来，同时弄清楚其中的逻辑关系。在动能定理的学习中，涉及到的知识点较多，因此利用思维图像来进行学习，具有非常显著的意义，不仅可以让我们的思路更加清晰，也可以让我们对相关的知识点实现总结归纳，增强对动能定理知识的理解理解记忆。

2 利用思维图像学习动能定理的方法

2.1 依照思维图像进行预习

在动能定理的学习过程中，预习也是不可缺少的。虽然动能定理本身的难度并不是很大，但是在一些变式例题中，由于物体始末状态判定容易出现问题，因此导致不少学生对于动能定理相关问题的解答效果不佳。而究其原因，就是对动能定理的理解不够深刻，未能明确其中的关键要点。对此，就可以借助思维图像的方法，来进行课前预习，对相关知识实现理解。具体而言，思维图像的构成一般是从整体到局部，在动能定理学习中，就可以依照概念→表达式→基本定理→推导→应用这样一个逻辑过程展开，其中重点应该关注前四个环节，既要理解动能定理的概念，掌握表达式和基本定理，同时要明确推导过程。在预习阶段掌握这些内容，可以大大提升学习效果。

2.2 在课堂学习中依照思维图像做好笔记

课堂学习是动能定理学习的一个重要环节，因为通过预习虽然可以对一些基本知识形成了解，但是问题分析方法、解题思路这些，还需要在课堂上进行学习。所以，在课堂学习中，就可以依照思维图像的方法，加强课堂笔记的记录和整理。从以往的学习活动来讲，不少高中生在课堂笔记记录上都存在问题，要么笔记乱糟糟的没抓住重点，要么就是笔记缺少逻辑关联，课后复习时自己都看不懂笔记，这样的学习，效果自然不佳了。所以，便可以借助思维图像的方式，在课堂上记录笔记，依照思维逻辑关系，将相关知识点整理罗列下来，比如动能定理运用的切入点→物体始末状态的判定→合外力做功→计算……依照这样的过程记录笔记，就可以让知识点之间充满逻辑联系，在复习的时候也能够清楚看懂。

2.3 借助思维图像进行实践

在动能定理学习中，除了对知识点进行思维图像的构建之外，还可以借助构建过程，对相关例题进行分析，找出解决的思路。比如这样一道例题：有一个重量为2kg的物体从高空自由下落，在A点的时候，速度达到了10m/s，而到达B点的时候，速度达到了20m/s，那么在A点和B点时，物体的动能分别是多少，这一过程重力做了多少功？对于这样一个例题，就可以采取思维图像的逻辑模式来进行分析：初始状态的速度→各自的动能→动能差值→重力做功。依照这样一个过程，便可以先计算出A点和B点各自的动能，即A点为100J，B点为400J，两点之间的差值为300J，即重力做功就是300J。通过思维图像对问题进行分析，可以快速明确解题思路。