高一重难点归纳之功能关系

功能关系的概念

内容：做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。

高中物理课本中，有这样一句不起眼的话：做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。看似不起眼，其实很关键。我们高中物理的所有章节，都涉及到能和功的考察。其主要定理、定律都是由这个基本原理出发而得到的（比如爱因斯坦的光电效应以及波尔氢原子模型等）。

功和能的辨析：状态与过程

功是一个过程量（某个时间段内做的功），能量是一个状态量（对应某个时刻的能量）。

两者的单位是相同的（都是J），但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。

功是一种过程量，它和一段位移(一段时间)相对应。

能是一种状态量(静态量)，它和一个时刻相对应。

或者说，能量是一个“点”，而功是从一个点到另一个点之间的“线”。

在不同形式的能量发生相互转化的过程中，功扮演着重要的角色，但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。

教材上涉及到的能量种类有很多，如：动能、弹性势能、重力势能、机械能、摩擦生热、电势能、磁场能（不涉及计算）、焦耳热、机械振动的能量、分子热运动能量、电容积累的能量、电感线圈积累的能量、光子的能量等等。每一种能量的变化或者转移，大都伴随着做功的过程。

功能关系的理解

当我们确定研究某个系统，研究的系统受到外界的力的作用。如果外力做正功，那么系统的能量一定是增加的，而且增加的值与外界的力所做的功是相等的。

具体展开来说，功能关系包括：

1.物体动能的增量由外力做的总功来量度：W外=ΔEk，这就是动能定理。

2.物体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。

3.物体机械能的增量由重力以外的原文作者王尚老师其他力做的功来量度：W其它=ΔE机，（W其它表示除重力以外的其它力做的功），这就是机械能定理。

4.当W其它=0时，说明只有重力做功，所以系统的机械能守恒。

5.一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功，用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能，也就是系统增加的内能。f△d=Q（d为这两个物体间相对移动的路程）。

功能关系公式

功能关系的公式为|W|=|△E|；即做功的多少与引起的能量改变量在数量上是相等的，这个W可以是各种形式的功，△E是系统内各物体各种形式的能量改变量的代数和。

关于功和能要牢记的几条重要结论

（1）对某个物体，重力所做的功等于重力势能改变量（数值相等）。

（2）对弹簧而言，弹力所做的功等于弹簧弹性势能的改变量（数值相等）。

（3）对某个物体，合外力所做的功等于其动能的改变量（数值相等）。

（4）除了弹簧弹力和重力之外的力所做的功，等于系统机械能的改变量（数值相等）。

（5）某个力对系统所做的功，等于系统内各个物体所有能量的增量（数值相等）。

（6）系统不受到外界的力的作用，则只有内部不同形式的能量之间的转变，系统的总能量是守恒的。这种情况下，仅仅是系统内部不同物体之间能量的交换，或者不同形式能量之间的转变。

课下借助习题演练来进一步深入理解考点运用考点是非常重要的，学习物理不能纸上谈兵，需要大量的演练，才能把模糊的考点记牢，记熟练，没有任何一个学霸不是做题狂人。

很多学生物理学不好，分析原因时说老师讲的都都能听懂，可自己课下遇到难题就不知道怎么分析了。分析能力及通过审题找到解题的突破口，对提高物理成绩是非常关键的，而如何提高分析物理题的能力呢，我觉得还是依赖听课。