力做功及功能关系

专题五：功能关系 姓名：八大功能关系：1、重力做功与重力势能的关系重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加.重力所做的功等于重力势能的减少量.即W G =E P1－E P2=－ΔE P2、弹力做功与弹性势能的关系弹力做正功，弹力势能减小；弹力做负功，弹力势能增加。

弹力所做的功等于弹力势能的减少量。

即W 弹=E P1－E P2=－ΔE P3、电场力做功与电势能的关系电场力做正功,电势能减小；电场力做负功，电势能增加。

电场力所做的功等于电势能的减少量。

即W 电=E P1－E P2=－ΔE P4、安培力做功与电能的关系安培力做正功，电能减小(转化成其他形式的能)；安培力做负功，电能增加(其他形式的能转化成电能）。

安培力所做的功等于电能的减少量。

即W 安=E 1－E 2=－ΔE注意:以上这四个力的做功特点非常相似，可以为一类题目，便于记忆. 5、合外力做功与动能的关系合外力做正功，动能增加；合外力负功,动能减少。

合外力所做的功等于动能的增加量。

W 合=ΔE K6、其他力做功与机械能的关系其他力做正功,机械能增加；其他力做负功，机械能减少。

其他力所做的功等于机械能的增加量。

W 其他=ΔE 机7、摩擦生热：系统产生的热量等于滑动摩擦力乘以相对位移。

（能量损失了）Q 热=f 滑L 相8、机械能守恒定律：只有重力或只有弹力做功，机械能守恒。

E P1 +E K1=E P2+E K21。

［2012·山西省四校联考］如图所示，半径为R的光滑半圆弧轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡．在水平轨道上,轻质弹簧被a、b两小球挤压,处于静止状态．同时释放两个小球，a球恰好能通过圆弧轨道的最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高点B.已知a球质量为m1,b球质量为m2，重力加速度为g.求：（1）a球离开弹簧时的速度大小v a；（2）b球离开弹簧时的速度大小v b；(3）释放小球前弹簧的弹性势能E p。

【高中物理】功能关系、能量守恒定律的知识点汇总，务必掌握！知识网络图一、功能关系1．功和能(1)功是能量转化的量度，即做了多少功，就有多少能量发生了转化。

(2)做功的过程一定伴随有能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现。

2．力学中常用的四种功能对应关系(1)合外力做功等于物体动能的改变：即W(合)＝Ek2－Ek1＝ΔEk。

(动能定理)(2)重力做功等于物体重力势能的减少：即W(G)＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。

(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少：即W(弹)＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。

(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即W(其他力)＝E2－E1＝ΔE。

(功能原理)二、能量守恒定律1．内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

2.表达式ΔE减＝ΔE增。

三、功能关系的应用1.对功能关系的进一步理解(1)做功的过程是能量转化的过程。

不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。

(2)功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现到不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系；二是做功的多少与能量转化的多少在数量上相等。

2．不同的力做功对应不同形式的能的改变四、能量守恒定律的应用1.对定律的理解(1)某种形式的能量减少，一定有另外形式的能量增加，且减少量和增加量相等。

(2)某个物体的能量减少，一定有别的物体的能量增加，且减少量和增加量相等。

2．应用定律的一般步骤(1)分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化。

(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。

(3)列恒等式：ΔE减＝ΔE增。

五、相对滑动物体的能量分析静摩擦力与滑动摩擦力做功特点比较。

高一物理必修二知识点做功高一物理必修二知识点：做功做功是物理学中一个非常重要的概念，它涉及到了力、位移和能量等多个方面的知识点。

本文将从不同的角度来探讨做功的概念，同时结合实际生活和具体例子来加深理解。

一、什么是做功？在物理学中，力的作用可以改变物体的状态，也可以改变物体的能量。

当力对物体施加作用时，物体沿着力的方向发生位移时，我们就说力对物体做了功。

在数学上，做功W可表示为W=F·s，其中F为力的大小，s为物体发生的位移。

二、力和做功的关系力是做功的前提。

只有当力对物体有作用时，才能谈论做功。

此外，力的大小和方向也会影响到做功的大小和性质。

例如，当力和物体的移动方向相同时，做的功为正值，表示力提供了能量给物体；当力和物体的移动方向相反时，做的功为负值，表示力从物体中取走了能量。

三、做功的应用做功的概念贯穿于我们日常生活的方方面面。

以下是一些常见的应用案例：1. 抬起书包当我们用手抬起书包时，我们施加的力克服了重力，并使书包产生了位移。

这个过程中，我们对书包做了功。

功的大小与书包的重力以及抬起的高度有关。

2. 踩踏脚踏车当我们骑脚踏车上坡时，我们通过踩踏产生的脚力克服了重力和摩擦力，并使自行车产生了位移。

我们所做的功可以用来驱动自行车向前行驶。

3. 射击运动在射击运动中，运动员必须对枪支施加足够的力以便射出子弹。

通过对枪支施加的力和枪支的后坐力，运动员所做的功可以将其能量转化为子弹的动能。

四、能量守恒定律和做功做功和能量守恒定律密切相关。

根据能量守恒定律，能量不会消失，只会从一种形式转化为另一种形式。

在做功的过程中，物体从一个能量形式转化为另一个能量形式。

例如，举起物体时，我们施加的力最终将物体的势能增加，而我们自己的肌肉消耗的能量则被转化为热能。

五、评价做功的背景理解做功的概念和应用需要一定的背景知识，例如力、能量、机械等。

因此，在学习和评价做功的时候，我们需要掌握相关的物理知识，包括牛顿力学和能量转化等。

功能关系、能量守恒定律考点一功能关系的理解和应用1．对功能关系的理解(1)做功的过程就是能量转化的过程，不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的．(2)功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现在不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系，二是做功的多少与能量转化的多少在数值上相等．2．常见的功能关系几种常见力做功对应的能量变化关系式重力正功重力势能减少W G＝－ΔE p＝E p1－E p2负功重力势能增加弹簧等的弹力正功弹性势能减少W弹＝－ΔE p＝E p1－E p2负功弹性势能增加电场力正功电势能减少W电＝－ΔE p＝E p1－E p2负功电势能增加合力正功动能增加W合＝ΔE k＝E k2－E k1负功动能减少除重力和弹簧弹力以外的其他力正功机械能增加W其他＝ΔE＝E2－E1负功机械能减少一对滑动摩擦力做功机械能减少内能增加Q＝F f·Δs相对技巧点拨1．物体动能的增加与减少要看合外力对物体做正功还是做负功．2．势能的增加与减少要看对应的作用力(如重力、弹簧弹力、电场力等)做负功还是做正功．3．机械能增加与减少要看重力和弹簧弹力之外的力对物体做正功还是做负功．例题精练1.(多选)如图1所示，质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止运动至高为h的B处，获得的速度为v，AB的水平距离为s，重力加速度为g.下列说法正确的是()图1 A．小车克服重力所做的功是mghB．合力对小车做的功是m v2 2C．推力对小车做的功是Fs－mghD．阻力对小车做的功是m v22＋mgh－Fs2.(多选)一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图2中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2.则()图2A．物块下滑过程中机械能不守恒B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C．物块下滑时加速度的大小为6.0m/s2D．当物块下滑2.0m时机械能损失了12J考点二摩擦力做功与能量转化1．摩擦力做功的特点(1)一对静摩擦力所做功的代数和总等于零；(2)一对滑动摩擦力做功的代数和总是负值，差值为机械能转化为内能的部分，也就是系统机械能的损失量；(3)说明：两种摩擦力对物体都可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．2．三步求解相对滑动物体的能量问题(1)正确分析物体的运动过程，做好受力分析．(2)利用运动学公式，结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系，求出两个物体的相对位移．(3)代入公式Q＝F f·x相对计算，若物体在传送带上做往复运动，则为相对路程s相对．例题精练3．(多选)如图3所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中()图3A．弹簧的最大弹力为μmgB．物块克服摩擦力做的功为2μmgsC．弹簧的最大弹性势能为μmgsD．物块在A点的初速度为2μgs考点三能量守恒定律的理解和应用1．内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变．2．表达式ΔE减＝ΔE增．3．基本思路(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等；(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．技巧点拨应用能量守恒定律解题的步骤1．分清有几种形式的能在变化，如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等．2．明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式．3．列出能量守恒关系式：ΔE减＝ΔE增．例题精练4.(多选)如图4所示，一根轻弹簧一端固定在O点，另一端固定一个带有孔的小球，小球套在固定的竖直光滑杆上，小球位于图中的A点时，弹簧处于原长，现将小球从A点由静止释放，小球向下运动，经过与A点关于B点对称的C点后，小球能运动到最低点D点，OB垂直于杆，则下列结论正确的是()图4A．小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重力加速度gB．小球从B点运动到C点的过程，小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和可能增大C．小球运动到C点时，重力对其做功的功率最大D．小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大5．如图5所示，一物体质量m＝2kg，在倾角θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3m/s下滑，A点距弹簧上端挡板位置B点的距离AB＝4m．当物体到达B点后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC＝0.2m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点的距离AD＝3m．挡板及弹簧质量不计，g取10m/s2，sin37°＝0.6，求：(结果均保留三位有效数字)图5(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)弹簧的最大弹性势能E pm.综合练习一．选择题（共10小题）1．（江苏一模）某同学利用图示装置完成探究机械能守恒定律的实验，实验后发现重物重力势能的减少量mgh小于动能的增加量mv2。

物理学中的力和功的转化物理学中的力和功的转化是一个基本的物理概念，涉及到力、功、能量等物理量的相互转化。

力是物体之间相互作用的结果，它可以改变物体的运动状态或者使物体发生形变。

功是力对物体做的功，是能量的一种表现形式。

在物理学中，力和功的转化可以通过以下几个方面来理解：1.力的作用效果：力可以改变物体的运动状态，包括物体的速度、方向和形状。

当力作用于物体时，可以产生加速度，使物体加速或减速，改变物体的运动轨迹。

此外，力还可以使物体发生形变，如拉伸、压缩或弯曲等。

2.功的定义：功是力对物体做的功。

在物理学中，功可以用力和物体在力的方向上移动的距离的乘积来表示。

功的单位是焦耳（J）。

当力作用于物体并使其移动时，力对物体做了功。

3.功的计算：功的计算公式为 W = F * s，其中 W 表示功，F 表示力，s表示物体在力的方向上移动的距离。

当力和移动方向相同时，功为正；当力和移动方向相反时，功为负。

4.功的转化：功可以在不同形式之间转化。

例如，当物体受到重力作用并沿重力方向移动时，重力对物体做功，将重力势能转化为动能；当物体受到弹力作用并沿弹力方向移动时，弹力对物体做功，将弹簧的弹性势能转化为动能等。

5.能量守恒定律：力和功的转化遵循能量守恒定律。

能量不能被创造或者消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

在力和功的转化过程中，总能量保持不变。

总结起来，物理学中的力和功的转化是一个基本的物理概念，涉及到力、功、能量等物理量的相互转化。

力可以改变物体的运动状态或者使物体发生形变，而功是力对物体做的功，是能量的一种表现形式。

力和功的转化可以通过不同的形式之间的相互转化来实现，并遵循能量守恒定律。

习题及方法：1.习题：一个质量为2kg的物体受到一个力F=10N的作用，沿着力的方向移动了5m。

求这个力做的功。

解题方法：使用功的计算公式 W = F * s。

将给定的力和移动距离代入公式，得到 W = 10N * 5m = 50J。

功能关系1．功和能(1)做功的过程就是能量转化的过程，能量的转化必须通过做功来实现。

(2)功是能量转化的量度，即做了多少功，就有多少能量发生了转化。

2．功能关系(1)重力做功等于重力势能的改变，即W G＝E p1－E p2＝－ΔE p(2)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变，即W F＝E p1－E p2＝－ΔE p(3)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即W其他力＝E2－E1＝ΔE。

(功能原理)(1)动能的改变量、机械能的改变量分别与对应的功相等。

(2)重力势能、弹性势能、电势能的改变量与对应的力做的功数值相等，但符号相反。

(3)摩擦力做功的特点及其与能量的关系：类别比较静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转化方面只有能量的转移，而没有能量的转化既有能量的转移，又有能量的转化一对摩擦力的总功方面一对静摩擦力所做功的代数总和等于零一对滑动摩擦力所做功的代数和不为零，总功W＝－F f·l相对，即摩擦时产生的热量相同点正功、负功、不做功方面两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功1．自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图5－4－1所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的势能()图5－4－1A．增大B．变小C．不变D．不能确定解析：选A人推袋壁使它变形，对它做了功，由功能关系可得，水的重力势能增加，A正确。

能量守恒定律1．内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。

2．表达式ΔE减＝ΔE增。

1．应用能量守恒定律的基本思路(1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等；(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。

2．应用能量守恒定律解题的步骤(1)分清有多少形式的能(动能、势能、内能等)发生变化。

如何计算力对物体的做功引言：力是物理学中一个重要的概念，它能够改变物体的状态或者使物体发生位移。

在物理学中，力对物体的做功是一个重要的概念和计算方法。

本文将探讨如何计算力对物体的做功。

一、力和做功的关系力是使物体产生加速度或者使物体改变其速度或形状的推动或阻力。

力对物体的做功是指力在物体上施加位移时所作的功。

根据力学的定义，做功等于力与位移的乘积，即：功 = 力 ×位移× cosθ其中，功的单位是焦耳（J），力的单位是牛顿（N），位移的单位是米（m），θ是力的方向与位移方向的夹角。

二、具体计算力对物体做功的方法1. 已知力和位移如果已知力的大小和位移的大小，计算力对物体做功的方法如下：先计算力与位移的乘积，然后乘以cosθ，即可得到力对物体做功的结果。

举例说明：假设一个物体质量为2kg，受到的力是10N，位移为4m。

根据上述公式，可以计算出力对物体做功的结果：做功= 10N × 4m × cosθ2. 已知力的分量和位移的分量如果已知力的分量和位移的分量，可以通过计算分量的乘积来得到力的大小和位移的大小，再使用上述公式计算力对物体做功。

举例说明：一个箱子沿斜面向上移动，斜面的倾角是30°，斜面长度为5m，箱子所受的力的分量为50N。

根据上述公式，可以计算出力对物体做功的结果：做功 = 50N × 5m × cos30°3. 弹力和位移在一些情况下，力的大小和方向可能不固定，弹力是其中的一种。

弹力的大小与位移成正比，根据胡克定律，弹力的大小可以表示为：F = kx，其中，F是弹力的大小，k是弹性系数，x是位移的大小。

计算弹簧对物体做功的方法如下：先计算弹力与位移的乘积，然后乘以cosθ，即可得到力对物体做功的结果。

举例说明：一根弹簧的弹性系数是100 N/m，它被拉伸了3m。

根据上述公式，可以计算出弹簧对物体做功的结果：做功= 100N/m × 3m × cosθ结论：力对物体的做功是力学中的重要概念，它能够衡量物体在作用力下发生的变化。