功和能

物理學中的概念

功和能

⑴能是物體運動狀態決定的物理量，即狀態量；而功則是和物體運動狀態變化過程有關的物理量，是過程量、兩者有著本質的區別。

⑵作功可以使物體具有的能量發生變化，功即是過程量，而且物體能量變化大小是用做功的多少來量度．但功和能不能相互轉化．

1機械功定義公式

2應用公式備註

機械功

定義

功和能

物理學中把力和物體在力的方向上移動距離的乘積叫做機械功，簡稱功。

如果一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，力學里就說這個力做了功。

公式

W=F·sW：功F：力s：位移

應用

公式

⒈功：（定義式）{W：功（J），F：恆力（N），s：位移（m），α：F、s間的夾角}

⒉重力做功：{m：物體的質量，，Hab：a與b高度差

⒊電場力做功：{q：電量（C），Uab:a與b之間電勢差（V）即Uab=φa－φb}

⒋電功：（普適式）{U：電壓（V），I：電流（A），t：通電時間（s)}

⒌功率：（定義式）{P：功率[瓦（W)]，W:t時間內所做的功（J），t：做功所用時間（s)}

⒍汽車牽引力的功率：；P平=Fv平{P：瞬時功率，P平：平均功率}

⒎汽車以恆定功率啟動、以恆定加速度啟動、汽車最大行駛速度

⒏電功率：（普適式）{U：電路電壓（V），I：電路電流（A)}

⒐焦耳定律：{Q：電熱（J），I：電流強度（A），R：電阻值（Ω），t：通電時間（s)}

⒑純電阻電路中

⒒動能：{Ek：動能（J），m：物體質量（kg），v：物體瞬時速度（m/s)}

⒓重力勢能：：重力勢能（J），g：重力加速度，h：豎直高度（m）（從零勢能面起）}

⒔電勢能：：帶電體在A點的電勢能（J），q：電量（C），:A點的電勢（V）（從零勢能面起）}

⒕動能定理（對物體做正功，物體的動能增加）：

或

{W合：外力對物體做的總功，：動能變化}

⒖機械能守恆定律：或也可以是

⒗重力做功與重力勢能的變化（重力做功等於物體重力勢能增量的負值）

17.功能原理

(W不包括彈力、重力做功)

備註

⑴功率大小表示做功快慢，做功多少表示能量轉化多少；

⑵做正功；做負功；不做功（力的方向與位移（速度）方向垂直時該力不做功）；

⑶重力（彈力、電場力、分子力）做正功，則重力（彈性、電、分子）勢能減少

⑷重力做功和電場力做功均與路徑無關（見2、3兩式）；⑸機械能守恆成立條件：除重力（彈力）外其它力不做功，只是動能和勢能之間的轉化；⑹能的其它單位換算：1kWh（度），；彈簧彈性勢能，與勁度係數和形變數有關。

功和能

物理學中的概念

機械功

定義

公式

應用

公式

備註

基本信息