（知识点）化学实验基本知识：功

1. 锣

1.概念：当物体受到力的作用，并沿力的方向发生位移时，力就对物体做功。 功是能量转化的衡量标准。

2、条件：力与力方向位移的乘积

3、公式：W=FScosθ

4、功是一个标量，但有正功和负功之分。 当某种力对物体做负功时，也可以说“物体克服了某种力而做功”。

5. 工作是对应于一个过程的数量，因此工作是一个过程数量。

6、功只与F、S、θ有关，与物体所受的其他外力、速度、加速度无关。

7、几个力对物体所做的功的代数和等于这些力对物体所做的合力。

即 W 总计 = W1+W2+…+Wn 或 W 总计 = F 加 Scosθ

8、如何求合外力的功：

方法一：先求合外力，然后用W=Flcosα求合外力的功。

方法二：首先求各分力的功。 合外力所做的功等于各力对物体所做的功的代数和。

9.判断力是否做功的几种方法

(1)根据力方向与位移方向的夹角来判断。 此方法常用于确定恒力功。 由于恒力做功W=Flcosα，当α=90°时，即力垂直于作用点的位移方向时​​，力所做的功为零。

(2)根据力与瞬时速度方向之间的夹角，该方法常用于确定质点作曲线运动时变力的功。 当力的方向与瞬时速度方向垂直时，作用点在力方向上的位移为零，力所做的功也为零。

(3)根据粒子或系统的能量是否变化以及相互之间是否存在能量转移或变换来判断。 如果能量发生变化，或者系统中粒子之间发生能量转移或变换，就必须有力来做功。

10、各种力量所做的工作的特点

(1)重力做功的特点：只与起始位置和最终位置的高度差有关，与运动路径无关。

(2)弹力做功的特点：对于接触面之间的弹力，由于弹力的方向与运动方向垂直，所以弹力不对物体做功； 对于弹簧弹力所做的功，高中阶段没有给出相关公式。 求解需要借助其他方法，如动能定理、机械能守恒、函数关系等。

(3)摩擦做功的特点：摩擦做功与物体运动的路径有关。 它可以做负功或正功。 当它做积极的工作时，它就起到了驱动力的作用。 如果使用输送带将货物从低处输送到高处，摩擦力就起到了驱动力的作用。 当摩擦力的大小不变但方向改变时（摩擦力的方向始终与速度的方向相反），摩擦力所做的功可以通过摩擦力乘以距离来计算，即W=F·L。

=α，α为Fsum与位移L之间的夹角；

总W＝W1＋W2＋W3＋¡为各部件做功的代数和；

根据动能定理，求解物体动能的变化：=ΔEk。

11.变力做功的求解方法

(1)利用动能定理或函数关系式求解。

(2)将变力功转化为恒力功。

① 当力的大小保持不变且方向始终与运动方向相同或相反时，此类力的功等于力与距离的乘积，如滑动所做的功摩擦力、空气阻力等；

② 当力的方向不变，大小随位移线性变化时，可先求力与位移的平均值=2F1+F2，然后按W=Lcosα计算，如所做的功为弹簧的弹力；

③绘制变力F随位移变化的图表。 曲线与横轴之间的¡°Area¡±是改变力所做的功；

④当变力的功率P一定时，可用W=Pt求功，如机车牵引力所做的功。

2. 电源

1.概念：做功与完成做功所需时间的比值，表示力（或物体）做功的速度。

2. 得到的功率为t时间内的平均功率。

P=Fvcos θ ，其中 θ 是力 F 与速度 v 之间的角度。使用此公式时，要求 F 为恒定力。

3. 单位：瓦特W

4、分类：

额定功率：指发动机正常工作时的最大输出功率

实际功率：指发动机实际输出的功率，即发动机产生牵引力的功率，≤P量。

5、分析小车沿水平面行驶时各种物理量的变化，所用的基本公式为P=Fv和Ff=ma

3. 重力势能

1. 定义：物体因被举起而具有的能量称为重力势能。

2、公式：

3. 参考面

(1) 重力势能为零的平面称为参考平面；

(2)选择：原则是任意选择，但通常以地面为参考面。 如果参考面没有确定，重力势能就没有意义。 对于重力势能的大小如何选择不同的参考面还不能说。 物体具有不同的引力势能，但引力势能是变化的。 与参考平面的选择无关。

4. 标量，但有正数和负数。 正重力势能表示物体位于参考面之上； 负重力势能表示物体位于参考面以下； 重力势能为零意味着物体位于参考表面上。

5、单位：焦耳（J）

6、重力做功的特点：物体运动时，重力做的功只与其初始位置和最终位置有关，与物体运动的路径无关。

7、重力所做的功与重力势能变化的关系：

(1)当物体高度减小时，重力做正功，重力势能减小。 重力势能减少的量等于重力所做的功；

(2)当物体高度增加时，重力做负功，重力势能增加。 重力势能增加的量等于物体克服重力所做的功。

(3)重力势能的变化只与重力所做的功有关，与其他力所做的功无关。

4、弹性势能

1、概念：发生弹性变形的物体各部分由于弹力的相互作用而具有势能，称为弹性势能。

2、弹性功与弹性势能的关系

当弹簧的弹力做正功时，弹簧的弹性势能减小，弹性势能变成其他形式的能量；

当弹簧的弹力做负功时，弹簧的弹性势能增大，其他形式的能量转化为弹簧的弹性势能。 这类似于重力所做的功与重力势能变化之间的关系。

3.势能：相互作用的物体因其位置而具有的能量称为势能。 势能对于系统来说是共有的。

5、动能

1.概念：物体因运动而拥有的能量称为动能。

2、动能表达式：

3、动能定理（即合外力所做的功与动能的关系）：

4. 理解：

内容：所有外力对物体所做的功总和等于物体动能的变化。 这个结论称为动能定理。

适用条件：动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动； 它适用于恒力工作和变力工作。

5、动能定理涉及的物理量有F、s、m、v、W、Ek等，在处理包含以上物理量的机械问题时，可以考虑使用动能定理。无需付费注意运动状态变化的细节

6.利用动能定理解决问题的一般思路

(1)确定研究对象和研究过程。 请注意，动能定理通常仅适用于单个物体。 如果是一个系统，那么系统中的物体之间就不可能有相对运动。

(2)对研究对象进行应力分析。 （必须分析研究对象以外的物体对研究对象施加的力，包括重力）

(3)写出该过程中各外力合力所做的功，或分别写出各力所做的功(注意做功的符号)。 如果研究过程中物体上的力发生变化，请写下每个阶段力所做的功。

(4)写出物体的初动能和终动能。

(5) 根据动能定理求解方程。

6、机械能

1、内容：只有重力（或弹簧的弹力）作用时，动能和势能相互转化，但总量不变。 这个结论称为机械能守恒定律。

2、机械能守恒的条件：

(1) 只有系统内的重力或弹力起作用。

(2)受其他外力作用但不做功或者所做功的代数和为零。

工作角度：只有重力或弹力做功，其他力不做功； 其他力不做功或者其他力做功的代数和为零； 系统中的摩擦阻力对系统不起作用。

能量视角：首先，只有动能和势能之间的能量转换，没有其他形式的能量转换； 只有系统内部的能量交换，与外界没有能量交换。

3、表达方式：

(1) Ek + Ep = Ek′ + Ep′，即系统初态机械能之和等于系统终态机械能之和。

(2) ΔEk = - ΔEp，表示系统（或物体）机械能守恒时机械能守恒的条件，系统减少（或增加）的重力势能等于系统增加（或减少）的动能）。 分析重力势能的增加或减少时，不需要选择参考平面。

(3) ΔEA增加=ΔEB减少，这意味着如果系统由A和B两部分组成，则A部分物体机械能的增加等于A部分物体机械能的减少B 部分。

4、判断机械能是否守恒的方法：

（1）利用机械能的定义来判断（直接判断）：如果物体在水平面上做匀速运动，则其动能和势能保持不变，其机械能也保持不变。 如果物体以匀速滑下斜坡，其动能不变，重力势能减小，机械能减小。

（2）根据功判断：如果一个物体或系统只有重力（或弹簧的弹力）做功，虽然它受到其他力的作用，但其他力不做功，机械能守恒。

(3)通过能量转换来判断：如果物体系统中只有动能和势能的相互转换，而没有机械能和其他形式的能量的相互转换，则物体系统的机械能守恒。

(4)对于一些突然拉紧的绳子、物体之间的非弹性碰撞等，除非问题特别说明，机械能一定不守恒。

5、利用机械能守恒定律解决问题：

(1)确定研究对象及其运动过程

（2）分析研究对象在研究过程中所受到的力，明确各个力所做的功，判断机械能是否守恒

(3)适当选择参考面来确定研究对象运动过程中初始状态和最终状态的机械能。

(4)列出方程并求解

7. 函数关系

1、外力对物体的合力所做的功等于物体动能的变化。 W sum=Ek2-Ek1，即动能定理。

2. 重力所做的功对应于重力势能的变化。 WG=-ΔEp=Ep1-Ep2

重力做多少正功，重力势能减少多少； 重力做多少负功，重力势能就增加多少。

3、弹簧力所做的功对应于弹性势能的变化。 WF=-ΔEp=Ep1-Ep2

弹力做多少正功，弹性势能减少多少； 弹力做多少负功，弹性势能增加多少。

4、重力和弹力以外的力的做功对应于物体机械能的增量，即W=ΔE。

5、克服滑动摩擦的相对距离所做的功等于摩擦产生的热量：Q=Wf=f·s相

8.能量守恒定律

1. 内容：能量既不会被消灭，也不会被创造。 它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一种物体转移到另一种物体。 在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变，即

2、能量耗散：释放出的能量无法收集和再利用的现象称为能量耗散，它反映了自然界能量转化的方向性。