功和能的关系详细总结（后附答案）
功能关系：功和能的关系：功是能量转化的量度。有两层含义：
(1)做功的过程就是能量转化的过程,(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化
的量度
强调：功是一种过程量，它和一段位移（一段时间）相对应；而能是一种状态量，它与一个时刻相对应。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”。
做功的过程是物体能量的转化过程，做了多少功，就有多少能量发生了变化，功是能量转化的量度．
(1)动能定理合外力对物体做的总功等于物体动能的增量．即
(2)与势能相关力做功
导致与之相关的势能变化重力重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加．重力
对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值．即W
G
=E
P1
—E
P2
=
—ΔE
P
弹簧弹
力
弹力做正功,弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加．
弹力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值．即W
弹力=E
P1
—E
P2
= —ΔE
P
分子力分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值
电场力电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。注意：电荷的正负及移动方向
电场力对电荷所做的功=电荷电势能增量的负值
(3)机械能变化原因除重力(弹簧弹力)以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即W
F
=E
2
—E
1
=ΔE
当除重力(或弹簧弹力)以外的力对物体所做的功为零时，即机械能守恒
(4)机械能守恒定律在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内，动能和势能可以互相转化，但机械能的总量保持不变．即 E
K2
+E
P2
= E
K1
+E
P1
，
或ΔE
K
= —ΔE
P
(5)静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；
(2)在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的互相转移，而没有机械能与其他形式的能的转化，静摩擦力只起着传递机械能的作
用；
(3)相互摩擦的系统内，一对静摩擦力对系统所做功的和总是等于零．
(6)滑动摩擦力做功特点
“摩擦所产生的热”(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；
=滑动摩擦力跟物体间相对路程的乘积，即一对滑动摩擦力所做的功
(2)相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功，
其大小为:W= —fS
相对
=Q 对系统做功的过程中,系统的机械能转化为其他形式的能，
(S
相对
为相互摩擦的物体间的相对位移;若相对运动有往复性,则
S
相对
为相对运动的路程)
(7)一对作用力与反作用力做功的特点(1)作用力做正功时，反作用力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；作用力做负功、不做功时，反作用力亦同样如此．(2)一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正功,也可以是负功,还可以零．
(8)热学
外界对气体做功外界对气体所做的功W与气体从外界所吸收的热量Q的和=气体内能的变化W+Q=△U (热力学第一定律,能的转化守恒定律)
(9)电场力做功W=qu=qEd=F
电S
E
(与路径无关)
(10)电流做功
(1)在纯电阻电路中(电流所做的功率=电阻
发热功率）
(2) 在电解槽电路中,电流所做的功率=电阻发热功率+转化为化
学能的的功率
(3) 在电动机电路中,电流所做的功率=电阻发热功率与输出的
机械功率之和
P
电源t =uIt= +E
其它
；W=IUt >
(11)安培力做功安培力所做的功对应着电能与其它形式的能的相互转化，即W
安=△E
电
，
安培力做正功，对应着电能转化为其他形式的能（如电动机模
型）；
克服安培力做功，对应着其它形式的能转化为电能（如发电机模
型）；
且安培力作功的绝对值，等于电能转化的量值， W＝F
安
d＝
BILd 内能(发热)
(12)洛仑兹力永
不做功
洛仑兹力只改变速度的方向
(13)光学
光子的能量: E 光子=hγ；一束光能量E 光=N×hγ(N 指光子数目) 在光电效应中，光子的能量hγ=W+
(14)原子物理 原子辐射光子的能量hγ=E 初—E 末，原子吸收光子的能量hγ= E 末—E 初
爱因斯坦质能方程：E ＝mc 2
(15)能量转化和守恒定律 对于所有参与相互作用的物体所组成的系统，其中每一个物体的能量的数值及形式都可能发生变化，但系统内所有物体的各种形式能量的总合保持不变
功和能的关系贯穿整个物理学。现归类整理如下：常见力做功与对应能的关系 常见的几种力做功 能量关系
数量关系式
力的种类 做功的正负 对应的能量
变化情况 ①重力mg
+ 重力势能E P
减小 mgh=–ΔE P
– 增加 ②弹簧的弹力kx + 弹性势能E 弹性 减小 W 弹=–ΔE 弹性
– 增加 ③分子力F 分子 + 分子势能E 分子 减小 W 分子力=–ΔE 分子
– 增加 ④电场力Eq
+ 电势能E 电势 减小 qU =–ΔE 电势 – 增加 ⑤滑动摩擦力f
– 内能Q 增加 fs 相对= Q
⑥感应电流的安培力F 安培
– 电能E 电 增加 W 安培力=ΔE 电 ⑦合力F 合
+
动能E k
增加
W 合=ΔE k
