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物理难点解析:功能关系的概念和应用
2015.11.24 14:56

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这段时间,有些同学问我功能关系相关的物理题。在交流过程中,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。

高中校园

功能关系

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。做功的过程,就是能量转化或转移的过程。

功和能别混淆了。功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应。两者的单位相同(都是J),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关联?概念是比较抽象的,下面,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。

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(这个定理不需要掌握)。

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: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,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由于摩擦而减小的机械能,这部分能量与系统增加的内能相等。f△d=Q(d为这两物体间的相对路程)。

⑹如果我们确定了以某一个系统为研究对象,则外界的力,对系统做的总功,等于系统内各个物体的各种能量总的变化量。

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)。举个例子:摩擦力做了多少的负功,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,所涉及的能量也有很多种,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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强调一点:及时复习课堂所学。有不明白、不清晰的地方,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,除了预习最近的上课堂内容外,大家还要注意复习前一段时间学过的内容,有计划性的复习,特别是目前所学内容需要用到前面学过的定理、定律的时候。

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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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