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物理难点解析:功能关系的概念和应用
2015.10.21 18:51

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这段时间,有些同学问我功能关系相关的物理题。在交流中,我发现同学们其实并不理解这个概念,就开始盲目做题,当然无从下手。

下面我们把功能关系,给同学们做一个详细的解释。

中学教室

功能关系概念

功能关系: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量(两者的绝对值是相等的)。

功和能别混淆了。功是一种过程量,它和一段位移(一个时间段)相对应;而能与一个时刻相对应,是一个状态量。两者的单位相同(都是J),虽然两者对应,可是不能说功就是能,也不能说功变成了能。

做功和能量之间到底是什么关系呢?下面,我们结合一些案例做进一步的说。

功能关系具体阐述

⑴物体动能的改变量由其所受到的合外力所做的总功来量度:W=ΔEk,这就是动能定理。

⑵某物体的重力势能的增量由其自身重力做的功来量度:WG= -ΔEP,这就是势能定理(这个定理不需要掌握)。

⑶物体机械能的增量,是由重力(和弹力)以外的其他力做的功来量度: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当W其=0时,说明只有重力和弹力在做功,机械能改变量为零,所以系统的机械能守恒。

⑸一对互为作用力反作用力的摩擦力做功的代数和,用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能,也就是系统增加的内能。f△d=Q(d为这两物体间的相对路程)。

⑹如果我们确定了以某一个系统为研究对象,那么该系统以外的物体对整个系统做的总功,等于系统内各个物体的各种能量总的变化量。

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

功能关系使用注意事项

怎么学好功能关系呢?如何选择对应的物理公式解题呢?我的看法还是,必须理解题意,研究过程中的功与能量之间的对应关系(具体过程一定要搞明白)。比如:某个过程中,摩擦力做了多少负功,那么一般情况下能量就损失了多少。再比如,重力做了多少焦耳的正功,就有多少焦耳的重力势能减小了。

功能关系很复杂,并不是一个公式,而是一种功和能之间的对应的关系。咱们学的力很多,对应的做功过程更多,涉及到的能量也很多,这些功和能之间的对应关系,一定要搞清楚。

参考文献

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

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另外,除了预习最近的上课堂内容外,大家还要注意复习前面学过的部分;特别是后面内容需要用到前面学过的某些定理、定律或公式时。

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本文作者

文/苏阳;高中物理教师,物理网资深编辑。

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