一句话总结功和能的关系：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”。
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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。 |
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(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 W=Ek2-Ek1=1/2 mv12-1/2 mv22 |
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(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 |
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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。
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分子力 |
分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值 |
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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 |
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(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 |
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(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
，
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( 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；
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(
6)滑动摩擦力做功特点
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(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；
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( 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．
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(
8)热学
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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) |
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( 9)电场力做功 |
W=qu=qEd=F 电 S E (与路径无关) |
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( 10)电流做功 |
(1)在纯电阻电路中
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( 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
，
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) |
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( 12)洛仑兹力永不做功 |
洛仑兹力只改变速度的方向 |
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( 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)
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( 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
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( 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 |
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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
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常见的几种力做功 |
能量关系 |
数量关系式 |
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力的种类 |
做功的正负 |
对应的能量 |
变化情况 |
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①重力mg |
+ |
重力势能E P |
减小 |
mgh=–ΔE P |
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– |
增加 |
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②弹簧的弹力kx |
+ |
弹性势能E 弹性 |
减小 |
W 弹 =–ΔE 弹性 |
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– |
增加 |
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③分子力F 分子 |
+ |
分子势能E 分子 |
减小 |
W 分子力 =–ΔE 分子 |
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– |
增加 |
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④电场力Eq |
+ |
电势能E 电势 |
减小 |
qU =–ΔE 电势 |
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– |
增加 |
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⑤滑动摩擦力f |
– |
内能Q |
增加 |
fs 相对 = Q |
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⑥感应电流的安培力F 安培 |
– |
电能E 电 |
增加 |
W 安培力 =ΔE 电 |
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⑦合力F 合 |
+ |
动能E k |
增加 |
W 合 =ΔE k |
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– |
减小 |
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⑧重力以外的力F |
+ |
机械能E 机械 |
增加 |
W
F
=ΔE
机械
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