建构能量观点体系分析解决物理问题.pdfVIP

维普资讯 第21卷总第209期 物 ’理 教 学 探 讨 Vol·21 NO·2O9 2003年第 23期 Joamal0fPhysicsTe—achi—ng ．— ： — 建构能量观 点体 系 分析解 决物理问题 山西省忻州市第一中学 (034ooo) 闰俊仁 杨彩云 能量的转化和守恒定律是物理学的基本原 能转化为电能 (如发电机模 型)：且安培力做功 理 ，从能量的观点分析物体的运动与相互作用 的绝对值，等于电能转化的量值 规律是物理 常用 的一种重要 的研究问题 的方 (8)能量转化和守恒定律。对于所有参与相 法。那么，怎样才能较好地运用能量的观点来分 互作用的物体所 的系统 ，其每一个物体 的能量 析、解决有关 的物理问题呢? 的数值及形式都可能发生变化 ，但系统 内所有 l 建构完整的能量观点体 系 物体的各种形式能量的总和保持不变。 能量与物质运动的状态相对应 。在物理间 理解这个定律时应注意：① 某种形式能的 发生相互作用的过程 中，物体 的运动状态通常 减少 ，一定存在其它形式能的增加 ，且减少量等 要发生变化，所 以物体的能量也要发生转化 ，而 于增加量；② 某个物体能量的减少，一定存在其 引起转化的原因一般要通过做功来实现，这就 它物体能量的增加 ，且减少量等于增加量。 是常说的 “功是能量转化 的量度”的物理本质。 2 运用能量观点分析、解决问题的基本思 在高 中物理中主要的功能关系有 ： 路 (1)外力对物体所做的总功等于物体动能 (1)明确研究对象 (系统) 的增量 ，即 总=AEx(动能定理)。 (2)弄清系统 内有哪种形式 的能发生了转 (2)重力 (或弹簧弹力)对物体所做的功等 化或转移 于物体重力势能(或弹性势能)增量的负值 ，即 (3)分析系统 内各种能量的变化情况，(增 = 一 △ (或 =一△Ee)o 还是减 ，变化量如何表达) (3)电场力对 电荷所做的功等于电荷电势 (4)列出能量变化方程 能增量的负值，即 W电=一△E电。 3 典型例题举隅 ． (4)除重力 (或弹簧弹力)以外的力对物体 例 l 如 图 1 所做的功等于物体机械 能的增量 即 他 = 所示 ，设在倾角为 △E机(功能原理)。 的固定斜面底端有 (5)当除重力(或弹簧弹力)以外的力对物 一 物体 m，初速度 体所做的功为零时，则有 △E机=0，即机械能守 为 o，受沿斜面 向 恒定律。 上的拉力 F作用 ，滑动摩擦力为 求物体沿斜 (6)一对滑动摩擦力力做功与 内能变化的 面向上位移 L时的速度。 关系 ，“摩擦所生的热”等于滑动摩擦力跟物体 析与解 物体受力如图，应用功能原理 ， 间相对路程的乘积，即Q= 相l对。 其表达式为： 一 对滑动摩擦力所做的功 的代数和总是负 儿 一fL=mgLsin0+ 删 I一 1删o2 (1) 值 ，它表示除了有机械能在两个物体 间转移 以 若以物体为研究对象，把 (1)式变形为： 外 ，还有一部分机械能转化为内能，这就是 “摩 ● 1 擦生热”的实质。