2016.05.06 22:50
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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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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