摘要：4．功能关系:功和能的关系贯穿整个物理学.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.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=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 重力对物体所做的功=物体重力势能增量的负值．即WG=EP1-EP2= -ΔEP 重力做正功.重力势能减少,重力做负功.重力势能增加． 弹簧弹力 弹力对物体所做的功=物体弹性势能增量的负值．即W弹力=EP1-EP2= -ΔEP 弹力做正功,弹性势能减少,弹力做负功.弹性势能增加． 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 电场力对电荷所做的功=电荷电势能增量的负值 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 (3)机械能变化原因 除重力以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2-E1=ΔE 当除重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 EK2+EP2 = EK1+EP1. 或 ΔEK = -ΔEP (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SE (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, 克服安培力做功.对应着其它形式的能转化为电能, 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 (12)洛仑兹力永不做功 洛仑兹力只改变速度的方向.不改变速度的大小. (13)光学 光子的能量: E光子=hγ,一束光能量E光=N×hγ 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＝mc2 (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

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