程雪

（公主岭实验中学 吉林公主岭 136100）

变力做功的几种方法

程雪

（公主岭实验中学 吉林公主岭 136100）

在高中物理中，功是较为重要的一个物理概念，变力做功相对于恒力做功来说其试题范围较广，涉及内容较多，是高中生必须掌握的基本物理知识。在解决变力做工问题的过程中，需要对于通过多种方法进行探究，掌握基本的解题规律就能够从根本上进行深入了解。下面，我们通过对于资料的研究，简述变力做功的几种常见方法。

高中物理 变力做功 解题方法

在高中物理学中，功的计算过程中，需要探究力度、位移以及位移方向的角度这三种基本的物理概念，变力做功的过程中，因为力度是不恒定的，所以这个方法只适用于恒力做功。但是在目前的高中物理试题中，变力做功也是常见的物理体型之一，学生在进行计算的过程中，经常将变力做功以及恒力做功的概念搞混，从而导致整个解题步骤的错误。下面，我们对于基本的变力做功解题方法记性了归类分析，从图像、转化以及能量三个角度上针对性的进行方法梳理。

1.图像法

在高中物理中，通过图像反应需要解决的物理内容的的问题是非常常见的，在变力做功这一内容中，我们可以根据试卷所给的图像将解题步骤进行简化，从而快速的得到正确的结果。因为变力以及位移图像是通过变力随位移变化所绘制的，所以一般来说，其基本的图像以及坐标轴所围成的图形面积，就等于在那一段位移之中变力所做的功。在用图像法进行变力做功求解的过程中，函数的关系式决定着基本的求解方法，通过关系式绘制图像，能够将变力做功的大小更为直观的展现在纸面上，这对于学生的理解能力有了很大的提高。

教师对于该种方法进行推广的过程中，需要重点强调位移这一概念，保证学生能够正确掌握位移与移动距离这两个概念的差距，保证在解题的过程中能够正确的使用图像法，将基本的物理知识铭记在心，提高物理的解题效率。

2.转化法

在物理解题的过程中，转化法适用于多种类型的题目以及内容，在保证基本概念相同的情况下，对于题目进行转换，可以快速的化难为简，保证基本的简化解题流程，减少解题过程中可能出错的几率。下面，我们对于三种常用的转化法进行简单的介绍。

2.1 平均值代替法

一般来说，在进行物理解题的过程中，可以根据变力的作用方向来确定能否使用平均值代替法进行解题。该方法的使用前提是保证在变力的作用物体上，其变力的作用方向是恒定不变的，而其大小在位移变化的同时不断改变。这样的概念一般出现在弹簧之中，轻弹簧在进行拉伸之后松手，其基本的作用力方向不变，力度正在不断减小。在其弹簧长度发生改变的过程中，我们可以计算其位移过程中整体的力的平均值，使其代替功的计算式中的恒力，从而计算出变力所做的功。

教师在对于这一方法进行讲解的过程中，需要教育学生注意变力的变化是否均匀，只有在变力均匀变化的过程中，才能够保证平均值能够对于恒力进行代替，否则其计算结果难以在基础公式中进行利用。

2.2 改变研究对象

在进行物理解题的过程中，研究对象往往不是固定的，但是因为学生的长时间解题思维禁锢，所以难以发现更为合理的研究对象，从而导致解题难度被提升甚至出现解题错误。在解决变力做功的过程中，可以适当的转变研究对象，从另一种角度对于做功大小进行分析，这样就能够将现有的问题转化到其基本的对立面。一般来说，两个或者多个物体受力就可以利用该种解题方法，在解题的过程中针对于不同物体进行受力分析，保证作用力计算能够在这样的过程中得到简化，对于小物体受力进行简化，不计入基本能量之中。

2.3 微元法

在高中物理变力做功计算中，微元法是利用最为广泛的计算方法，其对于题型的要求不高，方法简便，适合于多种问题。微元法是通过把物体的运动分为无限个小位移而进行计算的。在无数个小位移中，其作用力的大小和方向我们默认为基本不变，这样，物体在运动的过程中，将其所受外力做功进行相加，就能够得到整体的做功结果。这样的求解过程，保证了计算正确率的同时还能够发挥学生的想象能力，化整为零。微元法不仅仅适用于变力方向以及速度不变的题型，还能够适用于方向以及夹角改变的计算中，只要能够化曲为直，就能够利用这个方法进行结果的计算，

3.能量法

根据物理学定律，在题目所设置的要求之中，能量是恒定不变的，物体的机械能守恒定律，就能够说明在只有弹力以及重力做功的前提下，动能在向机械能机械能进行转化。而功能原理指出，外力以及内力之和做功能够与机械能相等。在这两个定理的基础上，保证只有一个力是变力，就能够从整体的角度进行能量计算，从而得出变力做功的大小。一般来说，能量法适用于弹簧做功求解以及上下位移改变的物体，这两种类型其所受外界之力较少，重力和机械能是基本的计算对象，其计算方法较为简单，结果比较精确。

教师在对于能量法进行传授的时候，需要针对于能量守恒问题向学生解释，保证其能够在理解基本概念含义的情况下进行解题，对于相关的物理知识记忆也可以不断深入。

［1］侯建美，杨希.浅谈利用功能原理求变力做功的解题方法［J］.数理化解题研究（高中版）.2011（09）

［2］梁红军.关于变力做功问题的研究［J］.阿坝师范高等专科学校学报. 2005（03）

［3］张正清.例析求变力做功的几种方法［J］.中学生数理化（高一版）. 2008（03）