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难点解析:功能关系
2015.10.30 16:31

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近期有不少学生问我功能关系的问题。在交流过程中,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

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(两者的绝对值是相等的)。

强调: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。

具体来说,做功与能量之间是什么对应关系呢?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。

功能关系的详细阐述

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=ΔEk,这就是动能定理的内容。

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(不作要求)。

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的,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,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,用来量度该过程中,系统减小的机械能,等于系统增加的内能。公式表述Q=f△d(d为这两个物体间相对移动的路程)。

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内总能量的变化。

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

功能关系使用提醒

如何搞明白功能关系呢?如何进行选择对应的公式呢?必须理解题中条件,研究该过程中的功与能量之间的对应关系(到底是怎么一回事)。比如: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,重力做了多少正功,就有多少焦耳的重力势能消失了。

功能关系并不是简简单单一个公式,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,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

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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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