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物理知识点梳理:功能关系的概念和应用
2016.01.06 11:14

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近期有不少同学问我功能关系相关的问题。在答疑中,我发现很多学生并不理解这个概念,就盲目做题。

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。其中包含两层意思:(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。

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。

做功与能量间到底是什么关联?下面,我们结合案例做进一步的分析。

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,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。f△d=Q(d为这两物体间的相对路程)。

⑹对某个系统研究其能量,那么该系统以外的物体对整个系统做的总功,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

功能关系使用提醒

如何学好功能关系呢?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。

功能关系并不是简简单单一个公式,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,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,彼此之间相互交织、联系,形成了一张知识网。学好物理,必须把知识点掌握牢固,在课下同学们必须付出努力。

提醒一点:及时复习。有不明白、不清晰的地方,赶紧问同学或老师,及时搞清楚,千万不要拖着(高中时间太紧了);后面还有后面的事儿要做。

还有,除了预习近期内容外,同学们还要注意复习前一段时间学过的内容,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/齐龙;高中物理教师,高中物理网编辑。

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