物理网博客
难点梳理:功能关系的概念和应用
2015.12.28 13:12

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近期有不少同学问我功能关系的问题。在交流中,我发现很多学生并不理解这个概念,就开始盲目做题,当然无从下手。

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)做功的过程就是能量转化的过程;(2)做功的多少决定了能转化的数量。即,功是能量转化的量度。

强调: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。两者的单位是相同的(都是J),不能说功就是能,也不能说功变成了能。

做功与能量间到底是什么关系呢?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。

功能关系具体阐述

⑴物体动能的改变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。

⑵物体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(这个定理不需要掌握)。

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的,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的总功,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。公式为:Q=f△d(d为这两个物体间相对位移)。

⑹从更广义的角度看,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,等于系统所有物体所有能量的改变量。

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

功能关系使用注意事项

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。

功能关系很复杂,并不是一个公式,而是一种对应的关系。咱们高中物理提到的力很多,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

高中物理知识点非常多,彼此之间相互联系,形成了一张知识网。把知识点掌握牢固,需要在课下付出努力。

提醒同学们的一点是:及时复习。有不明白、不清晰的地方,及时下功夫搞清楚,千万不要拖着(高中时间太紧了);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,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。

高中物理网站内有一套系统的电子版教材,还有大量的免费教学视频,对各个知识点进行了深入的分析和说明,对同学们的物理学习一定有很大的帮助,推荐给同学们。

作者介绍

文/苏阳;高中物理教师,高中物理网编辑。

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