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重要知识点梳理:功能关系概念和使用方法
2015.09.16 10:18

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有学生加我的QQ,问我功能关系相关的物理题。说实话,这个概念很难理解,使用中其变形式和推论也很多。概念都没有搞清楚,没搞懂功能关系到底是怎么一回事,就去做题,自然是一头雾水。

下面我们把功能关系,给同学们做一个详细的解释。

功能关系概念

内容:功是能量转化的量度。有两层含义:(1)做功的过程,也就是能量转化的过程;(2)做功的多少决定了能转化的数量。即,功是能量转化的量度。

强调:功是一种过程量,它与一段位移(一段时间)对应;而能与一个时刻相对应,是一个状态量。两者的单位是相同的(都是焦耳),不能说功就是能,也不能说功变成了能。

具体来看,做功与能量间到底是什么对应关系呢?概念是比较抽象的,下面,我们结合一些案例做进一步的说。

功能关系的具体阐述

⑴单独某个物体动能的增量由合外力所做的总功来衡量:W合=ΔEk,这就是动能定理(是功能关系的一种特殊情况)。

⑵某物体的重力势能的改变量由所受重力做功来量度,公式:WG= -ΔEP,这就是势能定理。

⑶物体机械能的增量,是由重力(和弹力)以外的力做的功来改变的,表达公式为:W其=ΔE机,(W其表示除重力和弹力以外的其它力做的功),这就是机械能定理(可不是机械能守恒定律,这个考点已删)。

⑷特殊的情况,当W其=0时,说明只有重力、弹力在做功,机械能改变量为零,大小不变,那么此时系统的机械能就守恒,这就是机械能守恒定律。

⑸一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功,用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能,这部分能量与系统增加的内能相等。公式为:Q=f△d(d为这两个物体间相对位移)。

⑹对某个系统研究其能量,则外界的力,对系统做的总功,等于系统所有物体所有能量的改变量。

参考文献http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/43174.html

功能关系使用提醒

如何学好功能关系呢?如何进行选择对应的公式呢?必须理解研究过程中的功与能量之间的对应关系。举个例子:摩擦力做了多少的负功,那么一般情况下物体的能量就损失了多少焦耳。再比如,重力做了多少功,就失去了多少焦耳的重力势能。

功能关系并不是一个公式,而是一种对应的关系。咱们高中物理提到的力很多,对应的功更多,涉及到的能量也很多,这些功和能之间的对应关系,到底是怎么样的转化关系,要搞清楚。

参考文献

功能关系http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/43174.html

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提醒一点:课下及时复习。有不明白、不清晰的地方,及时下功夫搞清楚,千万不要拖着(高中时间太紧了);后面还有后面的事儿要做。

另外,除了预习上次课的内容外,同学们还应重视复习前一段时间学过的内容,有计划性的复习,特别是现在要学的地方,要用到前面学过的定理、定律的时候。

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作者简介

文/齐龙;高中物理教师,高中物理网资深编辑。

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