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物理难点剖析:功能关系内涵
2015.11.16 18:12

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近期有不少学生问我功能关系相关的物理题。在交流中,我发现同学们其实并不理解这个概念,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。

中学教室

功能关系内容

内容: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(两者的绝对值是相等的)。做功的过程,就是能量转化或转移的过程。

需要注意的是:功是一种过程量,它与一段位移(一段时间)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。

具体来看,做功和能量之间到底是什么对应关系呢?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某个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,用来量度该过程系统损失的机械能,这部分能量与系统增加的内能相等。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,则外界的力,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

功能关系使用注意事项

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,必须理解研究过程中的功与能量之间的对应关系。比如: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,所涉及的能量也有很多种,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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还有,除了预习近期内容外,同学们还要注意复习前面学过的部分;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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作者简介

文/崔强;高中物理教师,高中物理网资深编辑。

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