Question

高中物理功和能的关系

Answer 1

功和能　　
⑴能是物体运动状态决定的物理量，即状态量；而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量，是过程量、两者有着本质的区别。
⑵作功可以使物体具有的能量发生变化，而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度．但功和能不能相互转化．
机械功定义　　
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功，简称功。
公式　　W=Fs
W：功
F：力
s：距离功和能（功是能量转化的量度）
公式　　
⒈功：W=Fscosα（定义式）{W：功（J），F：恒力（N），s：位移（m），α：F、s间的夹角}
⒉重力做功：Wab=mgHab
{m：物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，Hab：a与b高度差（Hab=Ha-Hb)}
⒊电场力做功：Wab=qUab
{q：电量（C），Uab:a与b之间电势差（V）即Uab=φa－φb}
⒋电功：W=UIt（普适式）
{U：电压（V），I：电流（A），t：通电时间（s)}
⒌功率：P=W/t（定义式）
{P：功率[瓦（W)]，W:t时间内所做的功（J），t：做功所用时间（s)}
⒍汽车牵引力的功率：P=Fv；P平=Fv平
{P：瞬时功率，P平：平均功率}
⒎汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度（vmax=P额/f)
⒏电功率：P=UI（普适式）
{U：电路电压（V），I：电路电流（A)}
⒐焦耳定律：Q=I2Rt
{Q：电热（J），I：电流强度（A），R：电阻值（Ω），t：通电时间（s)}
⒑纯电阻电路中I=U/R；P=UI=U2/R=I2R；Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
⒒动能：Ek=mv^2/2
{Ek：动能（J），m：物体质量（kg），v：物体瞬时速度（m/s)}
⒓重力势能：EP=mgh
{EP
：重力势能（J），g：重力加速度，h：竖直高度（m）（从零势能面起）}
⒔电势能：EA=qφA
{EA：带电体在A点的电势能（J），q：电量（C），φA:A点的电势（V）（从零势能面起）}
⒕动能定理（对物体做正功，物体的动能增加）：
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合：外力对物体做的总功，ΔEK：动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2）}
⒖机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
⒗重力做功与重力势能的变化（重力做功等于物体重力势能增量的负值）WG=-ΔEP
备注　　
⑴功率大小表示做功快慢，做功多少表示能量转化多少；
⑵O0≤α<90O
做正功；90O<α≤180O做负功；α=90o不做功（力的方向与位移（速度）方向垂直时该力不做功）；
⑶重力（弹力、电场力、分子力）做正功，则重力（弹性、电、分子）势能减少
⑷重力做功和电场力做功均与路径无关（见2、3两式）；⑸机械能守恒成立条件：除重力（弹力）外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化；⑹能的其它单位换算：1kWh（度）=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J；*⑺弹簧弹性势能E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。
⑴能是物体运动状态决定的物理量，即状态量；而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量，是过程量、两者有着本质的区别。
⑵做功可以使物体具有的能量发生变化，而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度．但功和能不能相互转化
摘于百度百科

Answer 2

1.(1)有重力、弹簧弹力以外的其它力对物体做功，是使物体机械能发生变化的原因；
(2)重力和弹簧弹力以外其它力对物体所做功的代数和，等于物体机械能的变化量。这是物体机械能变化所遵循的基本规律。
2.(1)物体机械能变化规律可以用公式表示为w外＝e2-e1或w外＝δe
w外表示除重力、弹簧弹力以外其它力做功的代数和。
(2)对w外＝e2-e1进一步分析可知：
(i)当w外＞0时，e2＞e1，物体机械能增加；当w外＜0时，e2＜e1，物体机械能减少。
(ii)若w外＝0，则e2＝e1，即物体机械能守恒。由此可以看出，w外＝e2-e1是包含了机械能守恒定律在内的、更加普遍的功和能关系的表达式。
3.应用物体机械能变化规律w外＝e2-e1解题时，要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功，以及此过程中物体机械能的变化。这既是应用此规律解题的基本要求，也是与应用动能定理解题的重要区别。
4.功和能
(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理运动状态的物理量，物体运动状态发生变化，物体运动形式发生变化，物体的能都相应随之变化；做功是使物体能量发生变化的一种方式，物体能量的变化可以用相应的力做功量度。
(2)力对物体做功使物体能量发生变化，不能理解为功变成能，而是通过力做功的过程，使物体之间发生能量的传递与转化。
(3)力做功可以使物体间发生能的传递与转化，但能的总量是保持不变的。自然界中，物体的能量在传递、转化过程中总是遵循能量守恒这一基本规律的。