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刊名: 教育研究
       Educational Research
主办:  中国教育科学研究院
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  16开
ISSN: 1002-5731
CN:   11-1281/G4
邮发代号: 2-277
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历史沿革:
现用刊名:教育研究
创刊时间:1979

该刊被以下数据库收录:
中国人文社会科学引文数据库(CHSSCD—2004)
核心期刊:
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动能定理的分量式应用探究

【作者】 张志宇

【机构】 陕西省南郑中学

【摘要】
【关键词】
【正文】 

  笔者从事高中物理教学25年来,对中学物理的知识体系不能说非常精通、独到,但也可以说是熟悉和了然于胸。然而,最近的一次高二年级的月考试题,一个有关动能定理应用的试题解法,却在同事间引起了争议。下面就这个问题的情况阐述如下:

  试题:(12)一个初速度为零的电子通过电压为U=4500V的电场加速后,从C点沿水平方向飞入电场强度为E=1.5×105V/m的匀强电场中,到达该电场中另一点D时,电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°,如图所示.试求CD两点沿电场强度方向的距离y

  原解:电子加速过程    

  由eU=mv02……………………………………………2

  得v0=■……………………………………………1

  在竖直方向  

  vy=v0tan300=at……………………………………2

  a=■………………………………………………2

  得 t=■■…………………………………………2

  CD两点沿场强方向的距离

  y=at2=■…………………………………………2

  代入数据解得

  y=m=10-2m………………………………1

  解法探究:

  解法一:

  电子在加速电场中加速,加速过程有 

  eU=mv02………………………………………………3

  电子在偏转电场中到达D点时由速度的分解

  在竖直方向有………………………………2

  CD两点沿场强方向上由动能定理有

  …………………………………………3

  由以上各式联立可得CD两点沿场强方向的距离

  ………………………………………………2

  代入数据解得

  y=m=10-2m…………………………………2

  解法二:

  电子在加速电场中加速,加速过程由 

  eU=mv02………………………………………3 

  电子在偏转电场中到达D点时由速度的合成有

  ……………………………………………2

  电子在CD两点间由动能定理有

  …………………………………3

  由以上各式联立可得CD两点沿场强方向的距离

  ………………………………………………2

  代入数据解得

  y=m=10-2m…………………………………2

  以上就是对这个问题的一些解法。现在的问题是,解法二的整体法是大家公认的毫无疑问,而解法一的分量式却引起了不同的争议,其中v0方向动能不变,而沿电场方向动能发生变化。回顾牛顿第二定律,我们在其具体的应用时,既有其分量式,又有其整体法。所以同理可见,笔者认为,动能定理在其应用上,也应该既有整体法,又有分量式,关键是要理清所求的问题,只要是应用动能定理,那么整体法和分量式都能够成立!即应该有以下两种形式:

  整体法:WF=

  分量式:WFx=  WFy=

  以上就是笔者的所见、认识,若有不妥之处,还请各位同仁斧正。

  作者简介:张志宇,男,现年49岁,中学高级2级,03年南郑县优秀教师,多年从事毕业班教学和班主任工作