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物理知识点梳理:功能关系
2015.10.23 12:05

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有学生加我的QQ,问我功能关系相关的物理题。这个概念其实很难理解,使用中其变形公式也很多。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。

中学校园

功能关系概念

到底什么是功能关系?功是能量转化的量度。其中包含两层意思:(1)做功的过程就是能量转化的过程;(2)做功的多少决定了能转化的量。

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;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应。两者的单位是相同的(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。

具体来看,做功和能量之间到底是什么对应关系呢?概念是比较抽象的,下面,我们做进一步的讲解,并结合一些案例帮助同学们理解。

功能关系的详细阐述

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物体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物体机械能的增量由重力弹力以外的其他力做的功来量度:W其=ΔE机,(W其表示除重力与弹力以外的其它力做的功),这就是机械能定理(注意与机械能守恒的区别)。

⑷特殊的,对上面公式而言,当W其=0时,说明只有重力(和弹力)做功,机械能改变量为零,没有变化,所以系统的机械能守恒。这就是机械能守恒的前提条件。

⑸一对摩擦力做的总功,用来量度该过程系统损失的机械能,也就是系统增加的内能。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,那么该系统以外的物体对整个系统做的总功,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

功能关系使用注意事项

怎么学好功能关系呢?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。比如:某个过程中,摩擦力做了多少负功,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。

功能关系并不是简简单单一个公式,而是一种对应的关系。咱们学的力很多,对应的功更多,过程很复杂,所涉及的能量也有很多种,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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本文作者

文/苏阳;高中物理教师,高中物理网资深编辑。

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