功与能物理课题报告

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1、功与能1.功(1)功的概念:一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功.力和在力的方向上发生位移，是做功的两个不可缺少的因素.(2)功的计算式：力对物体所做的功的大小，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积：W二Fscosa.2.功的计算⑴恒力的功：根据公式W二Fscosa,当0°WaV90°时，cosa>0,W>0,表示力对物体做正功；当a二90°时，cosa二0,W=0,表示力的方向与位移的方向垂直，力不做功；当90°

2、a<0,W<0,表示力对物体做负功，或者说物体克服力做了功.(2)合外力的功:等于各个力对物体做功的代数和，即:W合二W1+W2+W3+……(3)动能定理：W二AEk或功能关系求功。二、功率1.功率(1)功率的定义及物理意义功踉完成这些功所用时间的比值叫做功率.功率表示做功的快慢.(2)功率定义式P二W/t.如果把w=Fs代入功率的定义式还可得P=Fv,即功率等于力和物体运动速度的乘积.(3)功率的单位在国际单位制屮，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W.技术上常用千瓦(kw)做功率的单位.lw二lj

3、/s；lkw=1000W.2.根据公式P二W/t、p二Fv计算功率(1)根据功率的定义式p=W/t,可以计算恒力的功率，也可以计算变力做功的平均功率;根据公式P=Fv,当V为物体某时刻的瞬时速度时，P为力F在该时刻的瞬时功率.当V为一段时间内的平均速度时，P为恒力F在这段时间内的平均功率.(2)运用公式P二Fv计算功率时，要注意F与力的方向须在一直线上.第二节动能定理一、动能1.动能（1）动能的概念物体由于运动而具有的能叫做动能.（2）动能的表达式：Ek=%nw2,・动能是标量，只有大小，没有方向（

4、3）动能的单位：kg・in2/s2,即J.二.动能定理1、动能这理及数学表达式（1）动能定理：合力所做的功等于动能的改变（这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力）。（2）动能定理的数学表达式：W=Ek2-Ekl（3）不论做什么运动形式，受力如何，动能定理总是适用的.（4）W总>0时,Ek2>Ekl,物体的动能增加;W总〈0时,Ek2

5、允过程；注意：动能定理的研究对象只能是单个物体，如果是系统，那么系统内的物体间不能有相对运动.（原因是:系统内所有内力的总冲量一定是零，而系统内所有内力做的总功不一-定是零）.②在受力分析的基础上，确定有哪些力対物体做功（以“+”表示），或物体克服哪些力做功（以“一”表示），以代数和的形式完成方程左边对合力功的表述；（研究对彖以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力）.③分析所研究的过程初、末状态吋的动能，完成方程右边对动能变化的表述；（2）应用动能定理，不涉及物体运动过程屮的时间、加速度等，物体

6、所受的力也不一定是恒力，所以处理问题会更方便。第三节势能一、重力势能1.重力势能(1)重力势能：地球上的物体具有的跟它的高度有关的能，叫做重力势能.(2)重力势能的表达式：Ep=mgh,(3)重力势能的单位在国际单位制中为J.2.重力做功与重力势能变化的关系(1)重力做功的特点重力做功与物体所经路径无关，只収决于初、末两位置间的高度差.(2)重力做功与重力势能的变化重力对物体做正功时，物体的重力势能减少，重力对物体做负功时，物体的重力势能增加.重力做正功或负功的多少等于重力势能的减少量或增加量•WG

7、=-(EP2-EP1)=EP1-EP2,或WG=-AEP.重力势能的变化量与零重力势能血的选取无关.二.弹性势能发生弹性形变的弹簧所具有的由各部分之间相对位置所决定的能叫做弹性势能.外力使弹簧发生弹性形变时做功，使其他形式的能转变成弹性势能；发生弹性形变的弹簧在恢复形变时能对外做功，使弹性势能转变为其他形式的能.第四节机械能守恒定律1.机械能守恒定律的内容和条件（1）机械能：动能、重力势能和弹性势能都是与机械运动相关的能，统称为机械能.不同形式的机械能是可以相互转化的.（2）机械能守恒定律：如果没有

8、摩擦和介质阻力，物体只发生动能和势能的相互转化时，机械能的总量保持不变.这就是机械能守恒定律.（3）机械能守恒的条件：机械能总量不变，指既无其他形式的能转换成机械能，也无机械能转换成其他形式的能.根据功与能量转换的关系可知：①重力做功使重力势能与动能发生转换，（弹簧的）弹力做功使弹性势能与动能发生转换,但机械能总量不变；②除了重力和（弹簧的）弹力以外的力对物体做正功，会使其他形式的能转变为物体的机械能，物体的机械能增加；除了重力和（弹簧的）弹力以外的力对物体做负功，会