功績(jī)[編輯]
舉重是一項(xiàng)高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員在舉重時(shí)消耗的能量很大。想知道運(yùn)動(dòng)員舉起一根杠鈴時(shí)消耗了多少能量，該如何測(cè)量呢？
所做的功和能量的變化[編輯]
閱讀以下三段并回答問題。
當(dāng)你舉起杠鈴時(shí)，什么力作用于杠鈴？能量如何變化？當(dāng)你從滑梯上滑下來時(shí)，什么力作用于你？當(dāng)你射箭時(shí)，什么力作用于箭？能量如何變化？
如果物體受到力的作用，并沿著力的方向運(yùn)動(dòng)，我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。功總是與能量的變化密切相關(guān)，做功的過程就是能量變化的過程。
計(jì)算功的公式[編輯]
我們?cè)诔踔芯蛯W(xué)過，當(dāng)力的方向和物體運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，力對(duì)物體所作的功可以用公式W=Fx{W=Fx}來表示
但很多時(shí)候，力的方向和物體的方向并不一致，而是存在一個(gè)角度，這種情況下高中物理的時(shí)間和位移，我們?cè)撊绾斡?jì)算這個(gè)力所作的功呢？
當(dāng)力F的方向與運(yùn)動(dòng)方向形成一定角度時(shí)，力F{ F}
分解為兩個(gè)力：與位移方向一致的分力 Fcos?α{ Fcos alpha }
；垂直于位移方向的分力 Fsin?α{ Fsin alpha }
力的第一個(gè)分量與位移方向相同，所作的功為 Fx=cos?α{ F_{x}=cos alpha }
；后一個(gè)力分力垂直于位移方向，對(duì)物體不做功。因此，恒定力對(duì)物體所作的功W，實(shí)際上等于平行于物體位移方向的力分力所作的功。
力對(duì)物體所作的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦的乘積，即
W=Fxcos?α{ W=Fxcos alpha }
國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳，縮寫為焦耳，符號(hào)為J。1J等于1N的力使物體沿力的方向移動(dòng)1m所做的功。
1J=1N×1m=1N?m{ 1 {J} =1 {N} times 1 {m} =1 {Ncdot m} }
正力與負(fù)力的合力所做的功[編輯]
由功的計(jì)算公式可知高中物理的時(shí)間和位移，力對(duì)物體做功可能有以下幾種情況：
電力[編輯]
一個(gè)人和一臺(tái)起重機(jī)將相同數(shù)量的物體運(yùn)送到同一艘船上并完成相同的工作。起重機(jī)花費(fèi)的時(shí)間比人少得多。這表明起重機(jī)的工作速度確實(shí)比人快得多。用什么物理量來描述物體（或機(jī)器）的工作速度？
權(quán)力的意義[編輯]
不同的物體做同樣多的功，往往需要不同的時(shí)間。做同樣多的功，用的時(shí)間越短，就說明做功快；做同樣多的功，用的時(shí)間越長(zhǎng)，就說明做功慢。在同樣的時(shí)間內(nèi)，有的物體做功多，有的物體做功少，這也是做功快慢的原因。物理學(xué)上，我們用功率P來表示做功快慢。力作用于物體所作的功W與做功所用時(shí)間t之比，叫做功率網(wǎng)校頭條，或
P=Wt{ P={frac {W}{t}}}
在國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦特，簡(jiǎn)寫為W。如果1秒內(nèi)做1焦耳的功，那么功率就是1W。1W=1J/s。瓦特的單位比較小，科技上常用千瓦（kW）作為功率的單位。1kW=1000W。
功率、力和速度之間的關(guān)系[編輯]
我們知道，當(dāng)力的方向與速度方向一致時(shí)，W=Fs{ W=Fs}
，且 P=W/t{ P=W/t}
，則 P=Fs/t=Fv{ P=Fs/t=Fv}
，即功率等于力乘以速度。
潛能[編輯]
重力勢(shì)能[編輯]
重力勢(shì)能是地球?qū)ξ矬w的吸引力形成的，是一個(gè)標(biāo)量，需要注意的是，重力勢(shì)能是相對(duì)于零勢(shì)能面而言的，所以重力勢(shì)能是相對(duì)的，通常取水平面為零勢(shì)能面。
計(jì)算公式：Ep=mgh{ E_{ {p} }=mgh}
彈性勢(shì)能[編輯]
物體發(fā)生彈性變形，由于其內(nèi)部各部分相對(duì)位置的變化而具有的能量稱為彈性勢(shì)能。
剛度系數(shù)為k{ k}
彈簧，當(dāng)變形為x{ x}
是的，它的彈性勢(shì)能是Ep=12kx2{ E_{ {p} }={dfrac {1}{2}}kx^{2}}
具體來說，我們可以看到重力和彈力所做的功與路徑無關(guān)，只取決于起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置。
勢(shì)能由系統(tǒng)共享[編輯]
動(dòng)能[編輯]
動(dòng)能[編輯]
動(dòng)能是物體因運(yùn)動(dòng)而具有的能量。物體的動(dòng)能與其質(zhì)量和速度有關(guān)。
計(jì)算公式：Ek=12mv2{ E_{text{k}}={dfrac {1}{2}}mv^{2}}
動(dòng)能是標(biāo)量，單位與功相同，J{ {J} }
凈外力所作的功與物體動(dòng)能的變化[編輯]
力對(duì)物體做的功越多，物體的動(dòng)能就越增加；物體為克服阻力所做的功越多，物體的動(dòng)能就越減少。
機(jī)械能守恒定律[編輯]
只有保守力作用在物體上，物體的動(dòng)能與勢(shì)能之和不變，比如：自由落體、垂直拋、水平拋、斜拋、單擺運(yùn)動(dòng) 自由落體運(yùn)動(dòng)：只要物體處于自由落體狀態(tài)，我們知道兩個(gè)已知量：v0=0{ v_{0}=0}
, a=g{ a=g}
動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化定律[編輯]
機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用[編輯]
能源開發(fā)利用[編輯]
能量守恒定律[編輯]
能源使用[編輯]
新能源開發(fā)[編輯]
摘自“高中物理/力與運(yùn)動(dòng)/功與能量&oldid="
