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物理难点解析:功能关系的概念和应用
2015.10.29 11:30

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近期有不少同学问我功能关系相关的问题。在答疑中,我发现同学们并不理解这个概念,没有搞懂,就盲目做题,当然感觉很吃力,不知道怎么去使用了。

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

功能关系内容

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(两者的绝对值是相等的)。

需要注意的是:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)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。

具体来说,做功与能量间到底是什么关系呢?接下来,我们做进一步的讲解,并结合一些案例帮助同学们理解。

功能关系具体阐述

⑴物体动能的增量由外力做的总功来量度,公式:W=ΔEk,这就是动能定理的内容。

⑵物体重力势能的增量由重力做的功来量度:WG= -ΔEP,这就是势能定理(不作要求)。

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由于摩擦而减小的机械能,等于系统增加的内能。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。

功能关系并不是简简单单一个公式,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,在分析研究过程的时候,一定要搞清楚。

参考文献

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

高中物理知识点非常多,彼此之间相互联系,成为了一张巨大的知识网。把知识点掌握牢是学好物理的前提,需要在课下付出努力。

提醒同学们的一点是:及时复习。有不明白的地方,赶紧问同学或老师,及时搞清楚,不要拖着;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面学过的部分;做到有计划性的复习,特别是现在要学的地方,要用到前面学过的某些定理、定律或公式时。

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作者介绍

文/齐龙;高中物理教师,高中物理网资深编辑。

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