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重要难点剖析:功能关系内涵
2015.11.01 18:33

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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。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

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数量。做功的过程,就是能量转化或转移的过程。

强调: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),但不能说功就是能,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?概念是比较抽象的,下面,我们结合案例做进一步的分析。

功能关系的具体阐述

⑴单独某个物体动能的增量由外力做的总功来量度,公式:W合=ΔEk,这就是动能定理(是功能关系的一种特殊情况)。

⑵某个物体的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。

⑶物体机械能的增量,是由重力(和弹力)以外的力做的功来改变的,表达公式为:W其=ΔE机,(W其表示除重力和弹簧弹力外的其它力做的功),这就是机械能定理。

⑷特殊的情况,当W其=0时,说明只有重力、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

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,对应的功更多,过程很复杂,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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作者简介

文/齐龙;高中物理教师,高中物理网编辑。

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