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物理难点梳理:功能关系
2016.05.06 21:25

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近期有不少同学问我功能关系相关的问题。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。

下面我们把功能关系,给同学们做一个详细的解释。

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,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)。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(都是焦耳),不能说功就是能,也不能说功变成了能。

具体来说,做功与能量间到底是什么对应关系呢?下面,我们结合一些案例做进一步的说。

功能关系具体阐述

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,对上面公式而言,当W其=0时,说明只有重力(和弹力)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,等于系统增加的内能。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,那么该系统以外的物体,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

怎么学好功能关系呢?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)。比如:某个过程中,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,重力做了多少焦耳的正功,就有多少焦耳的重力势能减小了。

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,所涉及的能量也有很多种,这些功和能之间的对应关系,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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另外,除了预习最近的上课堂内容外,同学们还应重视复习前面学过的部分;做到有计划性的复习,特别是目前所学内容需要用到前面学过的某些定理、定律或公式时。

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作者简介

文/齐龙;高中物理教师,高中物理网资深编辑。

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