2012 年 第 3 期 物理 通报 物理 问题 讨论 关于物理过程 中“ 半能" 损失的归类分析 何 海 明 ( 绍兴市第一 中学 浙江 绍兴 312000) ( 收稿 日期 : 2011 一O 9 —17) 摘要 : 对中学物理范畴 的“ 半能” 损失现象作了 系统 的归类分 析 , 找 出了能量耗散 的三类形式 : 内摩擦做功生 热 、 焦耳热 、 电磁 辐射 . 关键词 : 皮带输送 充电电路 “ 半能” 损 失 中学物理有这样一类现象 , 物理过程 中能量耗 散恰 好是 能 量转 化 总量 的一 半 . 笔 者把 这类 能 量 耗 散现 象称 之 为“半 能 ” 损 失. “半 能” 损失 有一 定 的普 遍性 , 许多物理现象中都可以找到它的踪影. 1 皮带传 送 过 程的“ 半能 ” 损失 如图 1 所示 , 水平输送带 始终保持速度 口做匀 速直线运动 , 质量为 m 的物体轻放 到输送带上 , 最 后与皮带 同步运动, 求输运物体 的过程 中, 输送带克 服 阻力所 做 的功 . 解析 : 物体在皮带上先加速后匀速运动. 在匀加 速过 程 中 , 皮 带始 终 以速度 匀速 运动 , 物体 从 静止 匀加速到 . 因此 , 皮带位移 s 为物体位移s 的2倍. 皮带克服摩擦力做功 W 1:,Sl 一 2f S 2 ( 1) 滑动摩擦力对物体做功等于物体的动能 W 2一f s 2= 仇 ( 2) 式 ( 1) 和式 ( 2) 相 减 W. 1一 V 2 :f ( sl 一 52) 即滑动摩擦力相对位移的功转化为摩擦热. 这是“半 能” 损失 的原 因. 将此推广 , 可以得到内摩擦力相对 位移的功为摩擦热. 【 例 1】 ( 2003 年高考全国卷第 34 题 ) 一条传送 带装 置示 意 图如 图 2 所示 , 其 中传送 带经 过 AB 区域 时是 水平 的 , 经 过 BC 区域 时变 为 圆弧 形 ( 圆弧 由光 滑模板形成 , 未 画出) , 经过 CD 区域时是倾斜 的, AB 和CD 都与B C 相切. 现将大量 的质量均为 的 小货箱一个一个在 A 处放到传送带上 , 放置时初速 为零 , 经传送带运送到 D 处 , D 和 A 的高度差为 h. 稳定工作时 , 传送皮带速度不变, CD 段上各个箱子 等距排列 , 相邻两箱 的距离为