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重要难点解析:功能关系
2015.10.26 11:44

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有学生加我的QQ,问我功能关系到底是什么,怎么用来解题。的确,这个概念其实很难理解,在解题应用时,其变形公式也很多。搞不懂概念就去做题,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。

学校一角

功能关系概念

到底什么是功能关系?功是能量转化的量度。有两层含义:(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。

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

具体来说,做功和能量之间到底是什么关联?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。

功能关系的具体阐述

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

⑵物体重力势能的增量由其自身重力做的功来量度: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,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,用来量度该过程中,系统减小的机械能,这部分能量与系统增加的内能相等。f△d=Q(d为这两物体间的相对路程)。

⑹从更广义的角度看,如果我们确定了以某一个系统为研究对象,则外界的力,对系统做的总功,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

如何学好功能关系呢?如何选择合适的公式求解呢?我的看法还是,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,一般情况下物体的能量(机械能)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,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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作者简介

文/齐龙;高中物理教师,高中物理网编辑。

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