中学物理功能关系教学探究

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1、-中学物理功能关系的教学探究冉高飞第一章功能关系在中学物理中的重要地位功能关系即物体做功和能量转化之间的关系，这在整个中学物理教学中有着十分重要的地位，也是高考必考之考点之一，它贯穿于力学、热学、电磁学、光学和原子物理学各个部分中。可以说在高中阶段是无处不有它的存在，力对物体的作用就是对物体做功的体现，主要有重力做功；拉力做功；弹力做功；摩擦力做功；安培力做功；电场力做功等，而这之中就伴随着我们各种能量之间的相互转化，重力势能；弹性势能；动能；内能；电能等之间的相互转化，而这一切的转化过程又都遵守我们的能量守恒定律，能量概念又是物理中的一个比较抽

2、象的概念，是学生学习物理的障碍之一，也是教学中的难点内容；从能量观点分析和解决问题，需要有较高的思维起点，需要学生具有综合运用所学知识，以及对物理过程进行全面、深入分析的能力，因而成为近年来高考、物理能力测试、全国中学生物理竞赛的好素材。在中学教学中，指导好学生学好这部分内容，使学生真正全面正确理解能量，熟练运用能量知识解决物理问题显得很重要。而我们的能量又跟力学紧密联系着，所以功能关系的重要性就不言而喻了，目前的所有现象都可用功能关系比较完备地理解，学科中各领域的局部里都可用功能关系在逻辑上演绎，所以无论是从宏观上把握物理学科的整体结构，还是局

3、部的求解一.---个具体的物理问题，功能关系的运用都十分的重要。第二章能量守恒定律及其运用 （一）机械能守恒条件的理解1、首先应明确机械能守恒定律研究的对象是一个系统，这个系统通常有三种组成形式：（1）由物体和地球组成；（2）由物体和弹簧组成；（3）由物体、弹簧和地球组成。对系统而言，只有重力或弹力做功，系统的机械能守恒，系统内的重力和弹力做功只会使机械能相互转化或使机械能转移，机械能的总量不变，如果系统所受的外力对系统内的物体做功，会使系统的机械能发生变化；如果有系统内部的耗散力（如摩擦力）做了功，则会使系统的一部分机械能转化成内能，从而使系统

4、的机械能减少。2、系统机械能是否守恒的判断：（1）利用机械能的定义：若物体在水平面上匀速运动，其动、势能均不变，其机械能总量不变，若一个物体沿斜面匀速下滑，其动能不变，重力势能减少，其机械能减少。此类判断比较直观，但仅能判断难度不大的判断题。（2）利用机械能守恒的条件，即系统只有重力（和弹簧的弹力）做功，如果符合上述条件，物体的机械能守恒。（3）除重力（和弹簧的弹力）做功外，还有其他的力做功，若其他力做功之和为零，物体的机械能守恒；反之，物体的机械能将不守恒。3、应用机械能守恒定律列方程的两条基本思路：（1）守恒观点：初态机械能等于末态机械能。即

5、Ek1+Ep1=Ek2+Ep2（2）转化观点：动能（或势能）的减少量等于势能（或动能）的增加量。即Ek1－Ek2=Ep2－Ep1或Ep1－Ep2=Ek2－Ek1 （三）能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式的能转化为另一种形式的能或者从一个物体转移到另一个物体，这就是能的转化和守恒定律。1、能量守恒定律应从下面两方面去理解：（1）某种形式的能减少，一定存在其它形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。.---（2）某个物体的能量减少，一定存在其它物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等，这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路。2

6、、摩擦力做功的特点：（1）静摩擦力做功的特点A、静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。B、在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的作用），而没有机械能转化为其它形式的能。C、相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的和总是等于零。（2）滑动摩擦力做功的特点如图所示，顶端粗糙的小车，放在光滑的水平地面上，具有一定速度的小木块由小车左端滑上小车，当木块与小车相对静止时木块相对小车的位移为d，小车相对地面的位移为s，则滑动摩擦力F对木块做的功为W木=－F（d+s）    ①由动能定理得木块的动能增量为ΔEk木=－F（

7、d+s）②滑动摩擦力对小车做的功为W车=Fs              ③同理，小车动能增量为ΔEk车=Fs                ④②④两式相加得ΔEk木+ΔEk车=－Fd                ⑤⑤式表明木块和小车所组成系统的机械能的减少量等于滑动摩擦力与木块相对于小车位移的乘积，这部分能量转化为内能。综上所述，滑动摩擦力做功有以下特点：①滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，还可以不做功。②一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两种情况：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移；二是机械能转化为内能，转化为内能的量值等

8、于滑动摩擦力与相对位移的乘积。③相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力所做的功总是负值，其绝对值恰等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即恰等于系统