歸納高中物理中主要的功能關(guān)系

1、歸納高中物理中主要的功能關(guān)系歸納高中物理中主要的功能關(guān)系——《高中物理思維為方法集解》隨筆系列山東平原一中魏德田（整理）能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是物理學(xué)的基本定律，從功和能的角度分析物體的運(yùn)動(dòng)與相互作用規(guī)律是研究物理問(wèn)題常用的一種方法，這種方法在力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和原子物理學(xué)中都有廣泛的應(yīng)用，能熟練掌握這一方法，對(duì)提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決物理綜合問(wèn)題有重要意義。一、歸納高中物理中主要的功能關(guān)系一、歸納高中物理中主要的功能關(guān)系1外力對(duì)物體做

2、功的代數(shù)和等于物體動(dòng)能的增量，即（動(dòng)能定理）。2重力（或彈簧彈力）對(duì)物體所做的功等于物體重力勢(shì)能（或彈性勢(shì)能）增量的負(fù)值。3電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功等于電荷電勢(shì)能增量的負(fù)值，即Ｗ電＝－△ＥＰ。4分子力做正功分子勢(shì)能減少，克服分子力做功分子勢(shì)能增加。5除重力（和彈簧彈力）以外的力對(duì)物體所做的功，等于物體機(jī)械能的增量，即為功能原理。6除重力（和彈簧彈力）以外的力對(duì)物體所做的功為零時(shí)，物體（或系統(tǒng)）機(jī)械能守恒。7一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做功的代數(shù)和總是負(fù)

3、值，因摩擦所產(chǎn)生的內(nèi)能等于滑動(dòng)摩擦力跟物體間相對(duì)路程的乘積。8在絕熱系統(tǒng)中，外界對(duì)系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加，系統(tǒng)對(duì)外界做功，系統(tǒng)內(nèi)能減少，即Ｗ＝△Ｕ。9在閉合電路中，非靜電力做的功是其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的量度，電場(chǎng)力做的功是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的量度。10安培力做功對(duì)應(yīng)著電能與其它形式的能相互轉(zhuǎn)化，即安培力做正功，對(duì)應(yīng)著電能轉(zhuǎn)化為其它能（如電動(dòng)機(jī)模型）；克服安培力做功，對(duì)應(yīng)著其它能轉(zhuǎn)化為電能（如發(fā)電機(jī)模型）；且安培力做功的絕對(duì)值，等

4、于電能轉(zhuǎn)化的量值安培力做功的絕對(duì)值，等于電能轉(zhuǎn)化的量值。11能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，對(duì)于所有參與相互作用的物體系統(tǒng)，其每一個(gè)物體的能量的數(shù)值及形式都可能發(fā)生變化，但系統(tǒng)內(nèi)所有物體的各種形式能量的總和保持不變。二、運(yùn)用能量觀點(diǎn)分析解決問(wèn)題的基本思路二、運(yùn)用能量觀點(diǎn)分析解決問(wèn)題的基本思路1選定研究對(duì)象（系統(tǒng)）。2弄清外界與研究對(duì)象（或系統(tǒng)）之間的做功情況。3分析系統(tǒng)內(nèi)各種能量的變化情況，（是增還是減，變化量如何表達(dá)）。4由功和能量的變化之間的關(guān)

5、系列出方程。5解方程，分析所得的結(jié)果。三、例題分析三、例題分析由于熱學(xué)和光學(xué)原子物理在高考中多半以選擇題形式考查學(xué)生對(duì)功能關(guān)系的理解，相對(duì)容易些，所以這里主要列舉力學(xué)、電學(xué)中的問(wèn)題?！纠}例題1】如圖1所示，設(shè)在傾角為θ的固定斜面底端有一物體m，初速度為，受沿斜面向上的拉力F作用，滑動(dòng)摩擦力為。求物體沿斜面向上位移Ｌ時(shí)的速度。平面，圖未畫(huà)出勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)軌兩端各接一個(gè)阻值R=2Ω，其與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=05。金屬棒以平行于導(dǎo)軌向上的初

6、速度υ0=10ms上滑，直至上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，通過(guò)上端的電量Δｑ＝01C（ｇ取10ｍ／s2，sin370=06），求上端電阻R0上產(chǎn)生的焦耳熱Q?！痉治觥俊痉治觥拷饘侔粢猿跛俣圈?向上滑行的過(guò)程中克服重力、安培力和摩擦力做功，動(dòng)能分別轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能、電能和內(nèi)能從電路構(gòu)成可知導(dǎo)軌上、下端電阻發(fā)出熱量相等，由焦耳定律可得可求出金屬棒掃過(guò)的面積和沿導(dǎo)軌上滑的距離RSBRq???????！窘獯鸾獯稹坑呻娏鞫x式和并聯(lián)電路規(guī)律，閉合電路歐姆定

7、律和電磁感應(yīng)定律可得，由磁通量定義可得，而金屬棒沿導(dǎo)軌上滑的受力如圖4所示，金屬棒所受各力中安培力是變力，其做負(fù)功使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)而變?yōu)閮?nèi)能，由能量守恒定律可得Ｑ總，則上端電阻產(chǎn)生的熱量Ｑ＝Ｑ總，代入數(shù)字可求出Ｑ＝5J?！纠}例題4】如圖5所示，金屬桿P的質(zhì)量為，在離地ｈ高處由靜止開(kāi)始沿弧形金屬軌道下滑，導(dǎo)軌的水平部分有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，水平部分原來(lái)放有一金屬桿Q，其質(zhì)量為，已知：＝1：2，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻及摩擦，兩桿