1、本章有关功和能的概念，以及动能定理和机械能守恒定律是在牛顿运动定律的基础上，研究力和运动关系的进一步拓展.用能量的观点分析问题，不仅为解决力学问题开辟了途径，同时也是分析解决电磁学、热学领域问题的重要的思路.功和能的关系，能量的转化和守恒，往往出现在高考压轴题中，涉及的物理过程较复杂，综合性较强，涉及的知识面广，对考生的综合分析能力要求较高.对于生活、生产中的实际问题要建立相关物理模型，灵活运用牛顿运动定律、动能定理、动量定理及能量守恒的方法分析问题、解决问题. 【一】功和功率一、功1做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生的位移2功的公式：WFlcos a，其中F为恒力，为F的方向
2、与位移l的方向夹角；功的单位： 焦耳 (J)；功是 标 量3正功和负功(1) 功的正负的意义 功是 标 量，但有正负之分，正功表示动力对物体做功，负功表示 阻力对物体做功 一个力对物体做负功，往往说成是物体克服这个力做功(2) 功的正负的确定 若0，表示力对物体做正功 若90，则W0，表示力对物体不做功 若90180，则W0，物体的动能 增加 W0，物体的动能减少W0，物体的动能不变适用条件(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于 曲线运动(2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以不同时作用三、对动能定理的进一步理解：1、动能定理中所说的“外力”
3、，是指物体受到的所有力包括重力2、位移和速度：必须是相对于同一个参考系的，一般以地面为参考系3、动能定理适用范围：直线运动、曲线运动、恒力做功、变力做功、同时做功、分段做功各种情况均适用4、动能定理既适用于一个持续的过程，也适用于几个分段过程的全过程四、运用动能定理需注意的问题：1明确研究对象和研究过程，找出始、末状态的速度情况2要对物体进行正确的受力分析(包括重力、弹力等)，明确各力做功的大小及正、负情况3运用动能定理时，必须明确各力做功的正、负当一个力做负功时，可设物体克服该力做功为W，将该力做功表达为W，也可以直接用一字母W表示该力做功，使其字母W本身含有负号五、应用动能定理解题的步骤：
4、1、选取研究对象，明确并分析运动过程2、分析受力及各力做功的情况，求出总功受哪些力各力是否做功做正功还是负功做多少功 确定求总功思路求出总功3、明确过程始、末状态的动能Ek1及Ek2.4、列方程WEk2Ek1，必要时注意分析题目潜在的条件，列辅助方程进行求解【三】机械能(1)定义：机械能是物体动能、重力势能、弹性势能的统称，也可以说成物体动能和势能的总和.(2)说明机械能是标量，单位为焦耳(J).机械能中的势能只包括重力势能和弹性势能，不包括其他各种势能.1、 动能：2、*重力势能(1)定义：由物体与地球之间的相互吸引和相对位置所决定的能叫重力势能.(2)公式：.( h为物体相对参考平面的高度
5、)(3)说明：重力势能是标量.重力势能是相对的，是相对零势能面而言的，只有选定零势能面以后，才能具体确定重力势能的量值，故Epmgh中的h是物体相对零势能面的距离.一般我们取地面为零势能面.重力势能可正，可负，可为零.若物体在零势能面上方，重力势能为正；物体在零势能面下方，重力势能为负；物体处在零势能面上，重力势能为零.重力势能属于物体和地球共有.通常所说“物体的重力势能”实际上是一种不严谨的习惯说法.重力势能是相对的，但重力势能的变化却是绝对的，即与零势能面的选择无关.*重力做功(1)公式：，h为初、末位置间的高度差.(2)特点：重力做功与路径无关，只与初、末位置有关(即由初末位置间的高度差
6、决定).*重力做功与重力势能变化间的关系重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加.重力所做的功等于重力势能变化量的负值，即WGEp(Ep2Ep1)(mgh2mgh1)Ep1Ep2.*弹性势能(1)定义：发生弹性形变的物体，由其各部分间的弹力和相对位置所决定的能，称为弹性势能.(2)说明：弹性势能是标量.劲度系数越大，形变越大，弹性势能越大(公式：Epkx2/2).弹力所做的功与弹性势能的改变的关系跟重力做功与重力势能的改变的关系相同，即弹力所做的功也等于弹性势能改变量的负值.*关于功能关系【四】机械能守恒定律1、条件：只有重力或弹力做功。2、表达式：（解题时必须选择零势能面）（解题时
7、无须选择零势能面）【五】能量 能量守恒定律1.能量的概念如果一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量.因此能量是物体所具有的做功本领.能量具有不同的形式，不同形式的能量之间可以相互转化，但在转化的过程中，能量的总量保持不变.2.功和能的区别和联系(1)相同点：功和能都是标量，单位均为焦耳.(2)不同点：功是过程量，能是状态量.(3)关系：能的形式多种多样，如机械能、分子势能、电能、光能、内能、风能、原子能.各种形式的能可以相互转化.做功的过程就是能量由一种形式转化为另一种形式的过程.在量值关系上，做了多少功，就有多少能量发生了转化.综上所述，功是能量转化的量度.做功的过程就是能量转化的过
8、程，能量的转化是通过做功来实现的，力做功与能量的转化有对应关系，因此我们利用功和能的关系分析问题时，一定要搞清楚有哪些力做功，分别伴随着哪几种形式的能之间的转化，什么形式的能增加了，什么形式的能减少了.3.能量守恒定律(1)内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变.(2)导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是：确认了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互关系与能量转化.(3)建立能量转化与守恒定律工作最有成效的三位科学家是：迈尔、焦耳、亥姆霍兹.(4)能量守恒定律的建立，是人类认识自然
9、的一次重大飞跃，是哲学和自然科学长期发展和进步的结果.它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一，而且是大自然普遍和谐性的表现形式.4.能源和能量耗散(1)能源是人类社会活动的物质基础.人类对能源的利用大致经历了三个时期，即柴薪时期、煤炭时期、石油时期.煤炭和石油资源是有限的.大量煤炭和石油产品在燃烧时排出的有害气体污染了空气，改变了大气的成分.能源短缺和环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题.(2)散失到周围环境中的内能再也不会自动聚集起来供人类重新利用，这种现象叫做能量耗散.(3)能量耗散表明，在能源的利用过程中，即在能量的转化过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，从便于利用的变成了不便于利用的了.这是能源危机更深层次的含意，也是“自然界的能量虽然守恒，但还要节约能源”的根本原因.(4)能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性.
