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物理难点剖析:功能关系内涵
2015.11.01 23:27

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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。说实话,这个概念很难理解,在解题应用时,其变形也很多。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

功能关系内容

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,也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)。即,功是能量转化的量度。

功和能别混淆了。功是一种过程量,它与一段位移(一段时间)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(都是焦耳),但不能说功就是能,也不能说功变成了能。

做功与能量之间是什么关系呢?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。

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当W其=0时,说明只有重力和弹力在做功,机械能改变量为零,大小不变,那么此时系统的机械能就守恒,这就是机械能守恒定律。

⑸一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功,用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能,也就是系统增加的内能。公式表述Q=f△d(d为这两个物体间相对移动的路程)。

⑹如果我们确定了以某一个系统为研究对象,那么该系统以外的物体对整个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?如何选择合适的公式求解呢?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,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,涉及到的能量也很多,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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本文作者

文/齐龙;高中物理教师,高中物理网资深编辑。

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