李仁

【摘要】在高中物理教學(xué)中，對于“功能關(guān)系”而言是我們教學(xué)過程中的重點所在，同時也是學(xué)生在教學(xué)中存在問題較多的地方。對于高中物理“功能關(guān)系”而言所涉及的范圍很大，之間存在的環(huán)節(jié)也是緊密相扣，對于學(xué)生的知識串聯(lián)過程要求很高。

【關(guān)鍵詞】高中物理 功能關(guān)系 存在關(guān)系 探索研究

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）02-0181-01

“功能關(guān)系”在高中物理教學(xué)中作為重點教學(xué)部分，對于學(xué)生以及教師而言都存在一定的難度，學(xué)生掌握過程較復(fù)雜接受難度較大，而教師在教學(xué)中對于知識點的傳授以及銜接過程提出很大的挑戰(zhàn)，為此很多教師對于“功能關(guān)系”進(jìn)行了很多的研究，但是所出現(xiàn)的問題依然還有很多。

一、“功能關(guān)系”在高中物理教學(xué)中的重要位置

高中物理教學(xué)中，對于物體做功與能量相互轉(zhuǎn)化之間存在的關(guān)系是我們在進(jìn)行教學(xué)過程中的重中之重，同時也是高考的主要考點之一。在整個“功能關(guān)系”教學(xué)中其主要涉及到力學(xué)、熱學(xué)，光學(xué)電磁學(xué)等等，對于高中物理教學(xué)過程都涉及到“功能關(guān)系”教學(xué)。對于功能關(guān)系的掌握是我們解決局部問題以及物理學(xué)科的知識結(jié)構(gòu)的建立都具有十分重要的作用，自然也是我們教學(xué)中的重中之重，通過上面的論述過程我們也能夠充分的看出“功能關(guān)系”在高中物理學(xué)科教學(xué)中的重要性所在。

二、高中物理教學(xué)中常見的功能關(guān)系

1.外力對物體做功的代數(shù)和等于物體動能的增量

在高中物理“功能關(guān)系”的教學(xué)過程中，對于力學(xué)功能關(guān)系的教學(xué)過程作為初級教學(xué)過程，在教學(xué)過程中我們首先要明白的一個定理或者規(guī)律就是在于外力對物體做功的代數(shù)和等于物體動能的增量，原理就是在于運用動能定理Ek=12 mv2來解決。比如說“設(shè)在傾角為θ的固定斜面底端有一物體m，初速度為V0，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。”

2.重力對物體所做的功等于物體重力勢能增量的負(fù)值

在高中物理“功能關(guān)系”的轉(zhuǎn)化教學(xué)過程中，對于重力對物體所做的功等于物體重力勢能增量的負(fù)值的教學(xué)過程我們首先應(yīng)該讓學(xué)生認(rèn)識到量的定義是末量減初量，可正可負(fù)，與誰多誰少無關(guān)。減少兩定義是初量減末量，也是可正可負(fù)，與誰多誰少無關(guān)。我們將學(xué)生對于其定義弄清楚清楚，對于這句話學(xué)生會自然明白。用最簡單模型來看，物體上升，他的重力做功是負(fù)的，重力勢能增加，所以增量是正的，減少量是負(fù)的，反之亦然。

3.能量轉(zhuǎn)化和守恒定律

在進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的教學(xué)過程中，首先讓學(xué)生明白能量能從一種形式轉(zhuǎn)化為另外一種形式，比如說動能在轉(zhuǎn)化為勢能的過程中或者機械能將其轉(zhuǎn)化為電能等等。在進(jìn)行轉(zhuǎn)化中前者的能量的減少對于后者的形成過程能量的增加是相等的，這樣能量在一定程度上是均衡的，這就是能量的守恒。比如說開始有機械能E，一部分轉(zhuǎn)化成了電能，產(chǎn)生電能E1，還留有機械能E2。這樣E=E1+E2轉(zhuǎn)化前電能是0機械能E總量是E+0=E，轉(zhuǎn)化后電能E1機械能E2總量=E1+E2=E。總量守恒就是總量沒有變，前后都是E。

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

我們在進(jìn)行高中物理“能量關(guān)系”的教學(xué)中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在這樣的一個問題。學(xué)生對于“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”并不能夠準(zhǔn)確的理解，經(jīng)常會提出為什么。在是能的判斷過程中，我們首先應(yīng)該做到的就是對物體進(jìn)行做功的角度進(jìn)行正確的分析，例如對分子勢能而言，若分子在物體上做正功，那么分子的是能就會在一定程度上減小，分子對于其分子之間就會做負(fù)功，其原因就是在于兩者之間要進(jìn)行克服做功，分子的勢能才會得到逐漸的增大，分子之間的距離不斷拉大那么分子的是能也會逐漸的增大。

5.電場力做功的特點以及能量轉(zhuǎn)化關(guān)系

電場力做功和重力做功的特點是一樣的：電場力做功和電荷的移動路徑無關(guān)，功的大小只與移動電荷的電量和兩點間的電勢差有關(guān)，即W=UQ；電場力做功必定要伴隨電勢能的改變，如果電場力做正功，則電勢能減小，反之則增大。功能關(guān)系是自然界普遍遵循的規(guī)律，在電場力做功時當(dāng)然也是成立的：做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。電場力做了多少功，電勢能就改變多少；合力做了多少功，動能就改變多少。

6.摩擦力做功，安培力做功及特點

安培力做功的實質(zhì)：起傳遞能量的作用，將電源的能量傳遞給通電直導(dǎo)線，而磁場本身并不能提供能量，安培力做功的特點與靜摩擦力做功相似。電場力：W=qU電流：W=UIt

三、運用能量觀點分析解決問題的基本思路

1.選定研究對象

在對于“能量關(guān)系”問題的解決過程中，我們首先應(yīng)該做到的就是對于研究對象的正確選定，這是我們進(jìn)行問題解決的首要任務(wù)，同時也是對于問題分析的關(guān)鍵所在，抓住研究對性進(jìn)行正確的分析，使得問題解決過程在研究方向上能夠保證正確。

2.弄清外界與研究對象之間的做功情況

我們在對于“能量關(guān)系”問題的解決過程中，首先對于問題的解決方法就是要讓學(xué)生對于外界因素對于研究對象的做工情況進(jìn)行系統(tǒng)分析，從而找出之間存在的內(nèi)在聯(lián)系，這樣學(xué)生在一定程度上才能夠?qū)栴}的解決過程養(yǎng)成一個良好的習(xí)慣，在處理任何問題的過程中能夠形成“舉一反三”的解題思路。比如說在“設(shè)在傾角為θ的固定斜面底端有一物體m，初速度為V0，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。”這一問題中我們首先應(yīng)該考慮到的就是讓學(xué)生能夠認(rèn)識到外界環(huán)境對于物體的作用力所做的功。

3.分析系統(tǒng)內(nèi)各種能量的變化情況

在對于“能量關(guān)系”問題解決中，這一環(huán)節(jié)是我們進(jìn)行問題解決的重點所在。通過動能定理找出題目中所提供的已知條件和要求解決的問題，將外部因素對研究對象所做的功完全找出，并且對于存在的內(nèi)部轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行正確的分析，這樣我們對于問題的解決就迎刃而解了。

4.由功和能量的變化之間的關(guān)系列出方程

功與能量的轉(zhuǎn)化過程并不是我們直觀就能認(rèn)識到的，在此之中需要我們進(jìn)行大量的分析才能夠得出相應(yīng)的結(jié)論。比如說動能在轉(zhuǎn)化為勢能的過程中或者機械能將其轉(zhuǎn)化為電能等等，這些能量之間的轉(zhuǎn)換過程需要我們運用動能定理建立相應(yīng)的方程式才能夠得出相關(guān)的結(jié)論。

以上就是對于《高中物理問題中的功能關(guān)系》進(jìn)行的研究與論述過程，希望在今后的教學(xué)中能夠?qū)ξ覀兘虒W(xué)的開展起到相應(yīng)的作用。同時本文的研究還存在一定的不足希望能夠得到積極地意見與建議。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖伯琴；張大昌；物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）解讀[J]；湖北教育出版社；2004

[2]張穎；人教版普高物理選修3-1編寫思想[J]；中學(xué)物理教學(xué)參考；2007