一种普遍存在的“功能关系”之错误理解

高樱娜 罗琬华

（西南大学物理科学与技术学院，重庆 400715）

功能关系是中学物理教学的重点和难点，但由于诸多原因，教材（人教版）上对此内容的叙述较为简单.教材（2000年版）中对“功能关系”叙述如下：做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化，所以，功是能量转化的量度.［1］

笔者在听、讲课时，发现有些师生对“做了多少功，就有多少能量发生转变”与“功是能量转化的量度”是这样理解的：一个力对物体做正功，就是对这个物体注入能量的过程，做了多少正功就注入多少能量；一个力对物体做负功，即物体克服这个力做功，就是能量从这个物体流出的过程，做了多少负功就流出多少能量.此外，有些发表的论文也是基于这个理解的.［2］笔者这才意识到这是在教师当中普遍存在的错误，今特借刊物一角，以澄清这种错误，希望以后不要再流传下去了.

选用反证法来证明.不妨假设这种理解正确，则以下几种说法也应该正确.

（1）外力对物体做功的代数和等于能量的改变量.这个结论与动能定理：外力对物体做功的代数和等于动能的改变量矛盾.

（2）若只有重力、弹力对物体做功，做正功时，物体的能量应该增加；做负功时，物体能量应该减少.这与机械能守恒定律矛盾.

图1

（3）以具体情境分析，如图1所示，一物块在粗糙的水平面上滑动距离s后停止，在整个过程中，地面对物块做负功，能量从物块流出，并注入地面，物块能量减少，地面能量增加，但是物块对地面并没有做功，地面能量应该不变呀.这说明这个理解具有内在矛盾.

动能定理根据牛顿第二定律推导而来，功能关系根据动能定理推导而来，机械能守恒定律根据功能关系推导而来.可见，功能关系与动能定理、机械能守恒定律同根同源，不存在相违背的可能.

1 人民教育出版社物理室.全日制普通高级中学教科书物理（第1册）.北京：人民教育出版社，2000.

2 冯子江.功也是能量转移的量度.物理教师，2009（8）.