高中物理公式的熟悉經(jīng)驗分享

李古月

摘要：分析物理相關問題記住物理公式是關鍵，本文簡述了學習物理的過程中通過理解公式的意義和對公式進行推導兩種方式來記住物理公式的經(jīng)驗，并以自由落體相關公式和完全彈性碰撞相關公式的記憶經(jīng)驗為例予以了說明。

關鍵詞：高中；物理公式；熟悉經(jīng)驗

物理考試中忘記了公式是尷尬至極的事情，大大影響解題成效?？茖W地對公式進行記憶，能讓記公式的效率大大提升，從而加強對物理的學習。

從公式的意義上熟悉物理公式

在高中物理的學習過程中，很多公式只要對其意義充分理解，就能對公式做到學習一次之后就不會忘卻，即熟悉高中物理公式可以從理解公式的意義的角度出發(fā)。例如自由落體運動的有關公式：假設方向向下為正方向，物體的瞬時速度大小v=gt，物體的位移大小h= gt2，物體的動量大小I=mgt，物理的動能變化量△Ek= mg2t2，物體重力勢能的變化量△Ep=- mg2t2，重力對物體做的功WG= mg2t2。這一系列的公式看似非常繁瑣，而且強記的話還很容易記錯，但只要理解了這些公式的意義，找到這些公式之間的相互聯(lián)系，就非常簡單了。

首先，學習物理的過程中要記住以上公式要對自由落體的過程有一個比較深刻的理解。一個物體做自由落體，其速度和位移方向都肯定是向下的，動量與速度的方向一致所以其方向也肯定向下，而在這個過程中，物體的速度不斷增加，其動能肯定是增加的，所以其動能的變化量符號一定為正。自由落體不考慮空氣的阻力，所以物體下落過程中只受到重力的作用，其動能增加了便可以判斷出重力一定做的是正功，故重力做功的符號一定是為正的。至于重力勢能變化量的符號，就有三種方法可以判斷了。首先，可以根據(jù)能量守恒來判斷，物體下落過程能量守恒，動能增加了則重力勢能必定減少。其次，可以根據(jù)做功的觀點來判斷，重力勢能做正功，重力勢能肯定是減小的。最后，可以根據(jù)重力勢能的定義來判斷，假設水平面的高度為0，物體從高度h1下降到高度h2，重力勢能的變化量為△Ep=mgh2-mgh1，h2大于h1，所以重力勢能變化量的符號為負。這樣，在記高中物理公式的時候就不會把公式的正負號搞錯了。

其次，要搞清楚哪些是矢量，哪些是標量，速度、位移、動量都是不僅有大小而且有方向的矢量，其正負號表示的是矢量的方向。而動能、重力勢能、功這些都是標量，只有大小沒有方向，功的正負只是指其促進了物體的運動還是阻礙了物理的運動，能量變化量的符號只是指其變大還是變小。但有些時候難免搞不清楚，這時候可以運用一個規(guī)律，矢量乘以一個標量一定是矢量，比如說，重力加速g是矢量，v=gt是矢量g乘以一個標量時間t，那速度v一定是矢量。而動量I=mv，質(zhì)量m是標量而速度v是矢量，所以可以知道動量v一定是矢量。另外，矢量乘以一個矢量一定是一個標量，比如說做功W=Fs= mg2t2，位移s是矢量，力F是矢量，所以功W=Fs一定是標量，重力加速度g是矢量，其平方后乘以一串標量也一定是標量，故W= mg2t2一定是標量。按照這種方法，只要能理解公式中每個符號是矢量還是標量，就能知道這些符號的乘積是矢量還是標量，從而知道其正負號表示的意義。

最后，要找到這一系列公式之間的聯(lián)系，就拿自由落體的相關公式來說，如果能找到公式之間的聯(lián)系，記住一個v=gt就可以推導出其他公式。比如位移s，s=（v0+v/2）t，而v=gt，v0=0，帶入就可以得到s= gt2；而動量I=mv，將v=gt帶入就能得到I=mvt。同理，對于功W，W=FS，F(xiàn)=mg，將s= gt2便可得到WG= mg2t2。此時如果根據(jù)功與能量的關系判斷的話，物體的動能和勢能的變化量就都可以得出了。此外根據(jù)物體的動能Ek=mv2，將v=gt帶入也是可以得出物體此時的動能為Ek= mg2t2，再根據(jù)能量守恒原理，物體動能和勢能的變化量自然一目了然[1]。

做到了以上三步，自然對自由落體的有關公式都非常熟悉了，但是自由落體的公式遠遠不只可以在自由落體運動過程中運用。對于物體在光滑的斜面上只受到重力作用而滑下的問題，其實就是一個設θ為斜面與水平面間的夾角，加速度為a=gsinθ的一個問題。只需要根據(jù)前述自由落體的公式推導方法，將g全部換為gsinθ，物體運動過程所有的能求出物理量的公式都能輕易推導出來。再比如平拋運動，平拋運動可以分解為一個水平的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，其豎直方向的分速度、位移、動量等矢量全都可以通過自由落體的公式求出。但必須注意的是，能量是不可能有分量這一說法的，因為能量是標量，所以自由落體中的能量及功的有關公式是無法帶入平拋運動的，平拋運動的某一時刻的動能必須通過計算出此時的豎直速度和水平方向的合速度，然后應用Ek=mv2求此時的動能和物體被拋出那一刻的動能，兩個時刻的動能之差就是重力對物體做的功，據(jù)此也能推算出勢能的變化量[2]。對于斜拋運動，物體在豎直方向的運動也可以看成是一個向上的勻速直線運動和一個自由落體運動的合運動，其豎直方向的速度、位移、動量全部可由自由落體的公式再減去一個勻速直線運動對應的值而得出。

對公式進行推導熟悉高中物理公式

高中物理中一些公式很實用，在做選擇填空填的時候可以無需推導直接拿出來用，比如物體在一粗糙與地面傾角為θ斜面上自鎖的臨界條件為摩擦系數(shù)μ=θ，摩擦系數(shù)大于傾角的弧度值，物體無論如何都不可能與斜面做相對運動。再如光滑的水平面上兩個彈性勢能可以忽略不計的物體，發(fā)生完全彈性碰撞時兩物體速度的絕對值大小交換，即如果物體m1的初速度大小是v1，m2的初速度大小是v2的話，那發(fā)生完全彈性碰撞后m1的速度大小為v2，m2的速度大小為v1。這樣的公式是可以在考試中直接拿出來用的，但必須平時多推導才能記住。

就以兩物體完全彈性碰撞為例，兩物體彈性碰撞動量守恒，以物體m1的運動方向為正方向，有m1v1-m2v2=m2v2-m1v1，由光滑水平面上的彈性碰撞動能守恒 m1v12+ m2v22= m2v22+ m1v12，兩個方程解兩個未知數(shù)，很容易求得v1=v2，v2=v1。經(jīng)過一兩次這樣的推導，這樣的經(jīng)驗公式就很難被忘記了[3]。

結(jié)束語：

高中物理的公式其實并不算多，關鍵在于要對公式深刻理解，靠死記硬背很容易記錯甚至忘記。文章只是簡單分享了學習物理過程中記公式的心得體會，希望可以對學習物理起到幫助。

參考文獻：

[1]陳詩璇.淺議高中物理公式的類比教學法[J].中華少年，2016，18：151-152.