1、能量的概念
(1)能量：如果一個物體能夠對外界做功，或者這個物體有能力對外界做功，我們就說這個物體具有能量。能量是反映物體對外做功能力的物理量。
(2)能量反映的是物體對外做功能力的大小，而不是物體對外做功的多少。例如，如果一個物體對外界做功的能力很大，但它不對外界做任何功，我們就說這個物體的能量仍然很大。也就是說，一個物體可以有很大的能量，但它不一定要對外界做任何功。
(3)所有物體都具有能量，但能量可以有不同的形式。我們在初中就學過，如果一個物體運動，那么這個物體就有能量。無論是微觀分子還是宏觀天體，它都在運動。因此，能量是一個物體。運動的固有屬性只是與相應能量形式相對應的運動形式。例如，物體由于機械運動而擁有的能量稱為機械能。
(4)由于物體具有能量，因此物體可以對外做功。同時，物體可以在外部做功。這恰恰表明該物體具有能量。
2. 功能與能量的關系
例如：一個人用手扔球。
在扔球的過程中，球獲得動能，同時人的化學能減少，并且球增加的動能和人減少的化學能大小相等。
(1) 對于球來說，人對球做的是正功|ΔE|，其能量增加|ΔE|。
(2) 對于人來說，球做負功|ΔE|，因此它的能量減少|ΔE|。
(3) 對于相互作用的人與球，總能量守恒。
可見，做功的過程伴隨著能量的轉換過程。做了多少功，就轉化了多少能量。綜上所述，功是能量轉換的標志和尺度?？梢赃@樣理解：
①當某種形式的能量減少時，必然有其他形式的能量增加，且減少量和增加量必須相等且等于轉換能量所用的功量。
②當某一物體的能量減少時，其他物體的能量必然增加，且減少量與增加量一定相等。
③表達式W=ΔE。
④能量最基本的性質是：在各種形式的能量相互轉換的過程中，能量總量守恒——能量轉換守恒定律。
三、功能與能量的區(qū)別與聯(lián)系
（1）區(qū)別：功是反映物體之間相互作用過程中能量轉換量的物理量。功是一個過程量，與位移有關；能量是用來反映物體做功的能力的，它反映了物體的一種狀態(tài)，所以能量是一個狀態(tài)量，它對應于某個時刻（或某個位置），通常我們說一個物體有多少能量對象在某一時刻做了多少功，但我們不能說它在某一時刻做了多少功，而只能說該對象在某一段時間（或在某一過程中）做了多少功。
(2)連接：它們的單位相同；在能量轉化的過程中，力會做功，即在力做功的過程中，能量從一個物體轉移到另一個物體初中物理滑塊木板模型，或者從一種形式轉化為另一種形式，因此能量的變化是可以測量的使用工作，這就是兩者之間的聯(lián)系。
4、作用力做功和反作用力做功的特點
(1)工作不一定是相互的。
(2) 一對相互作用力所做的功可以為零。
(3) 一對相互作用力所做的功可以是正的，也可以是負的。
5. 摩擦做功的特點：
(1)無論是滑動摩擦還是靜摩擦，都可以對物體做正功，也可以對物體做負功，或者可以不對物體做功。力對物體所做的功取決于力是否使物體沿力的方向運動。位移發(fā)生在力上，并且不是由力的性質決定的。
(2)滑動摩擦力對物體做負功——物體克服滑動摩擦力做功。這是比較常見的，但是滑動摩擦力也可以對物體做正功。這是一個例子。如圖所示，平板車在光滑的水平面上以速度v向右移動，某一時刻，在車的右端輕輕放置一塊小木塊，木塊在平板車上滑動。車。如果最終達到了常用速度，則分析小木塊的情況：小木塊相對于平板車向左滑動。受平板車向右摩擦力Ff的影響，小木塊相對地面向右滑動初中物理滑塊木板模型，位移方向與摩擦力Ff方向一致。因此，滑動摩擦力對小木塊做正功。
(3)滑動摩擦也可以對物體不做功。如圖所示，A和B堆疊在水平面上。 A 塊用繩子連接到墻上。對木塊 B 施加一個水平力 F，將其從 A 處拉出。當木塊被拉出時，木塊 B 對木塊 A 的滑動摩擦力為水平向右的 Ff。但A塊并沒有發(fā)生位移，因此滑動摩擦力Ff對A塊沒有做功。
(4)靜摩擦力可以對物體做正功或負功。如圖所示，塊B在水平力F的作用下，在光滑的水平面上做勻速運動。塊A相對于B靜止，而B則以相同的加速度一起向右運動。分析木塊A，接收從木塊B到A向右的水平靜摩擦力。
，這個力充當了木塊 A 產生加速度的力，因此靜摩擦力對木塊 A 做正功。根據牛頓第三定律，木塊 B 受到木塊 A 向左的靜摩擦力。
，這個靜摩擦力的方向與物體的位移方向相反，所以靜摩擦力
對 B 塊做負功。
靜摩擦力也可能對物體不起作用。如圖所示，一輛勻速行駛的馬車后壁上有一塊木塊A。它以與托架相同的加速度向右移動，并與托架保持相對靜止。分析木塊 A 垂直方向的靜摩擦力和重力。靜摩擦力Ff垂直向上，木塊的位移水平向右。因此，靜摩擦力Ff垂直于位移，靜摩擦力對物體不做功。我們平時用力拉桌子，但桌子沒有被拉，這說明桌子受到靜摩擦力。然而，由于工作臺沒有位移，因此該靜摩擦力對工作臺不起作用。
(5)靜摩擦做功的過程中，只有機械能的相互傳遞(靜摩擦起傳遞機械能的作用)，而沒有將機械能轉化為其他形式的能量。在相互摩擦的系統(tǒng)中，一對靜摩擦力所做的功的代數和始終為零。
在一對滑動摩擦力做功的過程中，能量轉換有兩個方向：一是物體相互摩擦之間機械能的傳遞；二是物體間的機械能的傳遞。另一種是將機械能轉化為內能，轉化后的內能的大小等于滑動摩擦力與相對位移的乘積。
滑動摩擦、空氣摩擦阻力等所做的功等于曲線運動或往復運動時力與距離（不是位移）的乘積。
典型例子
問題 1：理解和應用函數關系：
例1：某人用相??同的水平力，沿光滑水平面和粗糙水平面推動同一輛汽車，使其移動相同的距離。兩種情況下，推力所做的功分別為W1和W2，汽車最終獲得的能量分別為E1和E2。則下列關系中正確的是（）。
A、W1=W2，E1=E2
B、W1≠W2，E1≠E2
C、W1=W2，E1≠E2
D、W1≠W2，E1=E2
答案：C
變化1：
1、節(jié)日期間燃放煙花彈時，必須先將煙花彈放入垂直的桶內，然后點燃煙花彈的發(fā)射部分，通過高位將煙花彈從桶底部發(fā)射到空中?；鹚巹×胰紵a生的高壓氣體。如果煙花彈從槍管底部發(fā)射到槍管口，它克服重力做功W1，克服槍管阻力和空氣阻力做功W2，高壓氣體做功W3在煙花彈上，那么煙花彈在槍管內運動的過程中（假設煙花的質量在發(fā)射過程中沒有變化）（）。
A、煙花彈的動能變化為W3+W2+W1
B、煙花彈的動能變化為W3-W2-W1
C、煙花彈的機械能變化為W3-W1
D、煙花彈的機械能變化為W3-W2-W1
答案：B
變化2：
2. 一顆子彈以水平速度 v 擊中放置在光滑水平地面上的木塊，但沒有穿過。關于子彈克服阻力所做的功W，下列哪項說法是正確的（）？
A和W等于子彈和木塊系統(tǒng)增加的內能
B和W等于子彈和木塊系統(tǒng)減少的機械能
C和W等于木塊增加的動能和系統(tǒng)損失的機械能之和。
D和W等于塊增加的動能
答案：C
問題 2：使用函數關系求出可變力所做的功：
例2、如圖所示，人用定滑輪提升質量為m1的物體。繩子的長度為L，單位長度的質量為m2。求人將物體從地面提升到 L 高度的過程。至少需要做多少功？
分析：由于繩子有質量，被拉物體上升過程中拉力的變化是變力做功的情況。但在上升過程中，物體與繩索組成的系統(tǒng)的機械能增加，ΔE = ΔEk + ΔEp。求最小功，可以求最小ΔE機，對應ΔEk=0，即Wmin=ΔEp。讓繩子的所有質量都集中在重心上。當m1上升L時，繩子的重心上升L/2，有
,
變體3：
如圖所示，ABCD是一條長軌道，其線段AB的傾角為
斜面中，線段CD是水平的，BC是與AB和CD相切的短弧，其長度可以忽略。質量為 m 的物體在 A 點從靜止狀態(tài)釋放，沿軌道滑行，最后停在 D 點?，F在沿軌道施加一個力推動物體，使其從 D 點慢慢回到 A 點。假設物體與軌道的動摩擦因數為
，A點到CD的垂直高度為h，CD（或BD）之間的距離為s。物體受到推力所做的功 W 是多少？
分析：物體從A運動到D時，重力做正功，滑動摩擦做負功，支撐力不做功。當物體從D點返回到A點時，推力做正功，重力做負功，滑動摩擦做負功，支撐力不做功。而且，在從A移動到D以及從D回到A的過程中，滑動摩擦力所做的功是相等的（摩擦力的大小保持不變，位移的大小也保持不變）。
假設A到D的滑動摩擦力所做的功為Wf，則A到D的動能定理為：
使用動能定理從 D 到 A，我們有
問題3：傳送帶和滑板問題模型中的能量問題：
例3.如圖所示，長水平傳送帶始終以
均勻運動?，F在在左端放置一個質量為 m=1kg 的物體（無初速度）。最終物體和傳送帶將以3m/s的速度移動。在物體速度從零增加到v=3m/s的過程中，求：
(1)因摩擦而產生熱量；
(2) 由于方塊的放置，驅動傳送帶的電機會多消耗多少電量？
分析：（1）當小物體放在傳送帶上時，其速度為零。當相對的傳送帶向左滑動時，受到向右的滑動摩擦力，使物體加速貝語網校，最終達到與傳送帶相同的速度v。
木塊上的滑動摩擦力為
，物體的加速度
。
加速到 v 的時間
。
木塊相對地面的位移
。
這段時間位移向右轉移
。
那么滑塊相對于皮帶向后滑動的位移
。
根據能量守恒定律
。
(2) 放置塊后，傳送帶克服滑動摩擦力所做的功為
。
答案：（1）4.5J（2）9J。
變體4：
將一塊質量為 M 的長木板放置在光滑的水平面上。質量為m的滑塊沿板面以速度v從A點滑動到B點，它在板上前進L，板在水平面上前進s，如圖所示，令滑塊與木板之間的動摩擦因數為
。求：
(1) 滑塊上摩擦力所做的功；
(2)木板上摩擦所做的功；
(3) 摩擦所做的總功；
(4)上述過程中機械能轉化為內能的量。
分析：分別對滑塊和木板進行受力分析，如下圖所示。
(1) 滑塊上摩擦力所做的功為
(2) 木板摩擦所做的功為
(3) 摩擦力所做的總功為
(4) 轉化為內能的量為
。
變化5：
如圖所示，長度L=2m、質量m1=1kg的小車靜止在光滑的水平面上。質量m2=1kg的物體在小車上以v0=2.5m/s的水平速度從A端滑向B端。如果 m1 和 m2 之間的動摩擦系數
，問：
(1) 物體m2離開汽車需要多長時間？
(2) 小車滑動過程中，m2 對小車摩擦力所做的正功和小車對 m2 摩擦力所做的負功分別是多少？ （
）
分析：（1）物體在小車上滑動后，受到小車給予的向左滑動摩擦力的作用，開始向右做勻速減速運動。同時，小車受到物體給予的向右滑動摩擦力的作用，開始移動。向右勻加速運動，初始速度為零。當物體脫離汽車時，兩者相對位置差等于汽車的長度L。假設物體和汽車的加速度分別為a2和a1。那么我們可以從牛頓第二定律得到。
。
假設物體在時間t后脫離汽車，則
將要
代入上式，計算結果可以為t=1s，t=4s（不符合題意，舍棄）。
(2) 從t=1s開始，物體的位移
。
汽車的排量
但
,
。
答案：（1）1秒。 (2)0.125J； -1.125J。
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酒吧
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美好的過去