歸納高中物理中主要的功能關系

1、歸納高中物理中主要的功能關系歸納高中物理中主要的功能關系——《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的基本定律，從功和能的角度分析物體的運動與相互作用規(guī)律是研究物理問題常用的一種方法，這種方法在力學、熱學、電磁學、光學和原子物理學中都有廣泛的應用，能熟練掌握這一方法，對提高運用所學知識解決物理綜合問題有重要意義。一、歸納高中物理中主要的功能關系一、歸納高中物理中主要的功能關系1外力對物體做

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

3、值，因摩擦所產(chǎn)生的內(nèi)能等于滑動摩擦力跟物體間相對路程的乘積。8在絕熱系統(tǒng)中，外界對系統(tǒng)做功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加，系統(tǒng)對外界做功，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安培力做功對應著電能與其它形式的能相互轉(zhuǎn)化，即安培力做正功，對應著電能轉(zhuǎn)化為其它能（如電動機模型）；克服安培力做功，對應著其它能轉(zhuǎn)化為電能（如發(fā)電機模型）；且安培力做功的絕對值，等

4、于電能轉(zhuǎn)化的量值安培力做功的絕對值，等于電能轉(zhuǎn)化的量值。11能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，對于所有參與相互作用的物體系統(tǒng)，其每一個物體的能量的數(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、運用能量觀點分析解決問題的基本思路二、運用能量觀點分析解決問題的基本思路1選定研究對象（系統(tǒng)）。2弄清外界與研究對象（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）。4由功和能量的變化之間的關

5、系列出方程。5解方程，分析所得的結果。三、例題分析三、例題分析由于熱學和光學原子物理在高考中多半以選擇題形式考查學生對功能關系的理解，相對容易些，所以這里主要列舉力學、電學中的問題。【例題例題1】如圖1所示，設在傾角為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，滑動摩擦力為。求物體沿斜面向上位移Ｌ時的速度。平面，圖未畫出勻強磁場，導軌兩端各接一個阻值R=2Ω，其與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=05。金屬棒以平行于導軌向上的初

6、速度υ0=10ms上滑，直至上升到最高點的過程中，通過上端的電量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?向上滑行的過程中克服重力、安培力和摩擦力做功，動能分別轉(zhuǎn)化為重力勢能、電能和內(nèi)能從電路構成可知導軌上、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的面積和沿導軌上滑的距離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、律和電磁感應定律可得，由磁通量定義可得，而金屬棒沿導軌上滑的受力如圖4所示，金屬棒所受各力中安培力是變力，其做負功使機械能轉(zhuǎn)化為電能，進而變?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高處由靜止開始沿弧形金屬軌道下滑，導軌的水平部分有豎直向上的勻強磁場B，水平部分原來放有一金屬桿Q，其質(zhì)量為，已知：＝1：2，導軌足夠長，不計導軌電阻及摩擦，兩桿