功能关系功和能的关系详细总结
功能关系功和能的关系详细总结
功能关系功和能的关系详细总结功能、关系、功和能这四个概念在科学、哲学和社会科学等领域都有重要的地位。
功能关系可以理解为一些事物或系统相对于其他事物或系统所具有的作用或能力，功和能则是功能关系的体现。
功能关系是事物或系统与其他事物或系统之间的作用关系。
事物或系统具有不同的功能，例如身体的功能包括呼吸、循环、消化等；机器的功能包括打印、传真、复印等。
功能关系可以是单向的，也可以是双向的。
例如，汽车的功能是提供交通工具，而道路的功能则是提供汽车行驶的场所。
汽车和道路之间的关系是相互依存的，互为功能。
功和能是功能关系的外化表现。
功指一些事物或系统在特定条件下所能够实现的作用，是实际行动的结果。
能则是指事物或系统本身所具备的作用潜力或能力，是实现功的条件。
以人体为例，人的功能是呼吸，但具体实现的过程是通过一系列生理机制来完成的，如肺部的运动、肌肉的收缩等。
这些具体的生理过程构成了功。
而人能够呼吸的能力则来自于人体的器官功能、细胞的新陈代谢等一系列基本条件。
这些条件决定了人具有呼吸的能力。
功和能之间有密切的关系。
功是能的实现，能是功的前提。
没有能，就无法实现功；没有功，能也就没有意义。
功和能是相辅相成的关系。
例如，电视机的功能是显示图像和播放声音，但如果没有电源供电，电视机就无法工作，功能也就无法实现。
电源提供了电视机正常工作所需的能，才能让电视机实现其功能。
另外，功和能之间也存在着一种动态的关系。
能的提升可以促使功的发展，反过来，功的发展也可以推动能的提升。
这种关系可以通过不断的学习、实践和创新来实现。
在科学研究中，功能关系、功和能的理解和运用对于对事物的认识和掌握具有重要意义。
科学家通过研究事物的功能关系来揭示事物的本质和规律，从而为人们提供更好的服务和解决问题的方法。
例如，在医学研究中，了解人体各个器官的功能和相互关系，可以更好地诊断和治疗疾病。
在技术研究中，了解机器的功能和工作原理，可以更有效地设计和改进产品。
4功能关系
s v1t
1 2 h gt 2
v1 3m / s
2 v2 mg m R
1 2 1 2 mv 3 mv 2 2mgR 2 2
v3 4m / s
1 2 Pt F f L mv 3 2
t 2s
小结：功能关系 1.功和能⑴⑵⑶⑷ 2.几种常见的功能关系 (1)W合＝ΔEk
功能关系
1．功和能 ⑴.功是能量转化的量度，即做了多少功，就有多少能 量发生了转化． ⑵.做功的过程一定伴随有能量的转化，而且能量的转 化必通过做功来实现． ⑶.一种类型的功对应着一种形式能的变化，与其它类 型的功无关。 ⑷.一种力对应着一种形式能的变化，与其它的力无关。
2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ几种常见的功能关系表达式 (1)合外力做功等于物体动能的改变， 即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk(动能定理) (2)重力做功等于物体重力势能的减少， 即WG＝Ep1－EP2＝－ΔEp (3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少， 即W弹＝Ep1－Ep2＝－ΔEp (4)除了重力以外的其它力所做的总功，等于物体机械 能的改变，即W其它＝E2－E1＝ΔE (5)一对滑动摩擦力所做的总功等于系统内能的变化， 即F f · X相对=Δ E内 (6)电场力做功等于电荷电势能的减少， 即W电＝Ep1－Ep2＝－ΔEp
考点一 功能关系的理解与应用 1.如图所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索， 用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其 由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而 不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有 ( BCD ) A．力F所做功减去克服空气阻力所做的功等于重力 势能的增量 B．木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量 C．力F、重力、空气阻力三者合力所做的功等于木 箱动能的增量 D．力F和空气阻力的合力所做的功等于 木箱机械能的增量
功能关系
第四单元 功能关系1、 内容：做功的过程就是能量的转化过程，外力做了多少功，系统就有多少能量发生转化，功是能量转化的量度。
(外力做了多少功，系统就有多少能量发生转化，反之转化了多少能量，就说明做了多少功，做功的多少一定与能量的转化相对应，功是能量转化的量度。
)2、 几个常用的功和能的系：①合力的功（或外力做功的代数和）使物体动能发生变化：外力做的总功就等于物体的动能的增加，即动能定理：W 总=ΔE K 21222121mV mV -=。
②重力做功与重力势能的关系：W G =P E ∆-=E P1-E P2=mgh 1-mgh 2③弹力做功与弹性势能的关系：W F =P E ∆-弹力做正功，弹性势能减少，弹力做负功，弹性势能增加。
通常可以在能量守恒或功能关系中间接地求解弹性势能或弹性势能的变化量。
④除重力、弹力外，其它外力做功之和等于系统机械能的增量：W 它=ΔE=E 2-E 1（外力对物体做正功，机械能增加，反之同）如果除重力和弹力外，其它力不做功，则机械能能守恒。
两个实例：例1、系统中滑动摩擦力做功的总和为负功，系统的机械能减少，也就是系统动能的减少量。
例2、如图，一质量均匀的不可伸长的绳索重为G ，A 、B 两端固定在天花板上，今在最低点C 点施加竖直向下的力将绳拉至D 点，在此过程中绳索AB 的重心位置将（ ）A 、逐渐升高B 、逐渐降低C 、先降低后升高D 、始终不变 例3、在水平地面上平铺几块砖，每块砖的质量为m ，厚度为h ，将砖一块块的叠放起来，需要做多少的功？析：这是一个变力做功问题，外力做功的结果使几块砖的机械能增加，因此有W=ΔE ， 2212h nmg nh nmg E E E W ⋅-⋅=-=∆= 当然也可以用动能定理求解，但是动能定理通常用于单物。
此处机械能不守恒。
例4、一物体获得一竖直向上的初速度从某点开始向上运动，运动过程中加速度始终竖直向下，大小为4m/s2，则下面正确的是：A 、 上升过程中物体的机械能不断的增加，重力势能增加B 、 下降过程中物体的机械能不断的增加，重力势能减少C 、 整个过程中物体的机械能不变D 、 物体落回抛出点的机械能和抛出点时的机械能相等⑤电场力做功与电势能的关系：W F =P E ∆-二、能的转化和守恒定律1、 内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者由一个物体转移到别的物体，在这种转化和转移中保持能的总量不变，这就是能的转化和守恒定律．说明：定律可以从以下两个方面理解：一是某种形式的能减少，一定存在另一种形式的能增加，且减少量和增加量相等。
功能关系 能量守恒定律
[解析]
(1)从 A 到 B 的过程中，人与雪橇损失的机械能为
1 1 2 ΔE＝mgh＋ mvA － mvB2 2 2 1 1 2 ＝(70×10×20＋ ×70×2.0 － ×70×12.02)J 2 2 ＝9100 J
(2)人与雪橇在 BC 段做匀减速运动的加速度为 vC－vB 0－12 a＝ t ＝ m/s2＝－2 m/s2 10－4 根据牛顿第二定律得： F 阻＝ma＝70×(－2) N＝－140 N 负号表示阻力方向与运动方向相反．
解析：腿从静止到接近身体的速度，腿部肌肉做的功等于腿的动能的变化， 1 即 W1＝ mv2. 2 腿又回到静止的过程中，肌肉又做了同样的功，所以，每迈一步的过程中， 肌肉对每条腿共做功为 W＝2W1＝mv2＝10×32 J＝90 J. 因为人的速度 v＝3 m/s，其步子的长度为 2 m，所以此人每秒钟迈出 1.5 步．从而，人体肌肉对两条腿输出的功率为 2W×1.5 2×90×1.5 P＝ ＝ W＝270 W. t 1 由于肌肉的能量利用效率约为 0.25，故此人在奔跑过程中的能量消耗率为 P 270 P′＝ ＝ W＝1080 W. η 0.25
一、功能关系 1．功和能的关系 做功的过程就是 能量转化 的过程，功是能量转化的 量度 ．
2．功与能量变化的关系
功 合外力做正功 重力做正功 弹簧弹力做正功 能量的变化
动能 增加 重力势能 减少 弹性势能 减少
电势能减少
分子势能减少 机械能增加
电场力做正功
分子力做正守恒定律解决有关问题，要分析所有参与变 化的能量． (2)高考考查该类问题，常综合平抛运动、圆周运动以及 电磁学知识考查判断、推理及综合分析能力．
如图5－4－5所示，某人乘雪橇沿雪坡经A点滑
功能关系1
功能关系
1、重力做的功与重力势能变化的关系：
WG＝－ △ EP
2、弹力做的功与弹簧弹性势能变化的关系：
W F＝ － △ E P
3、合力做的功与物体动能变化的关系：
W 合＝ △ E K
4、重力、弹力以外的力做的功等于物体机械能的增量：
W其它＝ △E
5、一对滑动摩擦力做功——内能变化
Wf ＝ Q ＝ Ff S相对
一、功和能的关系：
1、功和能的区别： （1） 功不是能 。 （2）功是过程量，能是状态量。
（3）功和能不能相互转化。
2、功和能的联系：
（1）功和能单位相同
（2）做功的过程就是能量转化的过程，能量的转 化必须通过做功来完成，
功是能量转化的量度，
究竟有多少能量发生了转化，用功来量度， 做了多少功就有多少能量发生转化。 （3）不同形式的力做功，有不同形式的能量转化
参考答案：（１）9100J;（２）140N
B.物体A的重力势能增加mgL
C.系统增加的机械能小于mgL D.以上说法都不正确 A
2、质量相同的两个物体，分别在地球表面（不计空气阻力）和 月球表面以相同的初速度竖直上抛．比较这两种情况，下列说法 中正确的是（ ）
D
A．物体在地球表面时的惯性比在月球表面时的惯性大 B．落回抛出点时，重力做功的瞬时功率相等 C．两物体上升的最大高度相等 D．当分别以地球表面和月球表面为参考面时，物体上升到最高 点时的重力势能相等
h m
a=g /3
D. 重力做功 mgh
例3.如图所示,一个质量为m的物体,以某一初速度 由A点冲上倾角为30°的固定斜面,其加速度大小 为g,物体在斜面上运动的最高点为B,B点与A点的 高度差为h,则从A到B点的过程中,下列说法正确的 是 BC 1 ( ) 2 B A.物体动能损失了 mgh
功能关系题型总结
功能关系题型总结一、功能关系基本概念1. 功是能量转化的量度- 概念理解- 功和能是两个密切相关的物理概念。
做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化。
例如，重力做功W = mgh，这个过程中重力势能发生转化，重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力做的功；重力做负功时，重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力做的功。
- 题目示例- 例1：质量为m = 2kg的物体，从静止开始沿光滑斜面下滑，斜面高度h = 5m，求重力做功以及重力势能的变化量。
- 解析：- 重力做功W = mgh，将m = 2kg，g=10m/s^2，h = 5m代入可得W=2×10×5 = 100J。
- 根据重力做功与重力势能变化的关系，重力做正功，重力势能减少，减少量等于重力做的功，所以重力势能变化量Δ E_p=- 100J（负号表示减少）。
2. 动能定理- 定理内容- 合外力对物体做的功等于物体动能的变化，即W=Δ E_k=E_k2-E_k1，其中E_k1是初动能，E_k2是末动能。
- 题目示例- 例2：质量为m = 3kg的物体，在水平拉力F = 10N的作用下，沿水平方向运动了s = 5m，物体与水平面间的摩擦力f = 4N，求物体动能的变化量。
- 解析：- 首先求合外力，合外力F_合=F - f=10 - 4 = 6N。
- 根据动能定理W = F_合s=Δ E_k，将F_合=6N，s = 5m代入可得Δ E_k=6×5 = 30J。
3. 机械能守恒定律（功能关系的特殊情况）- 定律内容及条件- 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，即E_1=E_2或者E_k1+E_p1=E_k2+E_p2。
- 题目示例- 例3：一个质量为m的小球，从离地面高度为H的地方自由下落，不计空气阻力，求小球落地时的速度大小。
- 解析：- 因为只有重力做功，机械能守恒。
【高中物理】功能关系、能量守恒定律的知识点汇总,务必掌握
【高中物理】功能关系、能量守恒定律的知识点汇总，务必掌握！知识网络图一、功能关系1．功和能(1)功是能量转化的量度，即做了多少功，就有多少能量发生了转化。
(2)做功的过程一定伴随有能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现。
2．力学中常用的四种功能对应关系(1)合外力做功等于物体动能的改变：即W(合)＝Ek2－Ek1＝ΔEk。
(动能定理)(2)重力做功等于物体重力势能的减少：即W(G)＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。
(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少：即W(弹)＝Ep1－Ep2＝－ΔEp。
(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功，等于物体机械能的改变，即W(其他力)＝E2－E1＝ΔE。
(功能原理)二、能量守恒定律1．内容能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，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.表达式ΔE减＝ΔE增。
三、功能关系的应用1.对功能关系的进一步理解(1)做功的过程是能量转化的过程。
不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。
(2)功是能量转化的量度，功和能的关系，一是体现到不同的力做功，对应不同形式的能转化，具有一一对应关系；二是做功的多少与能量转化的多少在数量上相等。
2．不同的力做功对应不同形式的能的改变四、能量守恒定律的应用1.对定律的理解(1)某种形式的能量减少，一定有另外形式的能量增加，且减少量和增加量相等。
(2)某个物体的能量减少，一定有别的物体的能量增加，且减少量和增加量相等。
2．应用定律的一般步骤(1)分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化。
(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。
(3)列恒等式：ΔE减＝ΔE增。
五、相对滑动物体的能量分析静摩擦力与滑动摩擦力做功特点比较。
高中物理功能关系知识归纳
高中物理功能关系知识归纳在高中物理教学中,对于功能关系而言是我们教学过程中的重点所在,同时也是学生在教学中存在问题较多的地方。
对于高中物理功能关系而言所涉及的范围很大,之间存在的环节也是紧密相扣,对于学生的知识串联过程要求很高。
为了帮助大家更好的学习物理学科，以下本人搜集整合了高中物理功能关系知识，欢迎参考阅读!高中物理功能关系知识归纳如下：功能关系：功和能的关系：功是能量转化的量度。
有两层含义：(1)做功的过程就是能量转化的过程,(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度强调：功是一种过程量，它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量，它与一个时刻相对应。
两者的单位是相同的(都是J)，但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。
做功的过程是物体能量的转化过程，做了多少功，就有多少能量发生了变化，功是能量转化的量度．(1)动能定理合外力对物体做的总功等于物体动能的增量．即#FormatImgID_0#(2)与势能相关力做功#FormatImgID_1# 导致与之相关的势能变化重力重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加．重力对物体所做的功等于物体重力势能增量的负值．即WG=EP1—EP2= —ΔEP弹簧弹力弹力做正功,弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加．弹力对物体所做的功等于物体弹性势能增量的负值．即W弹力=EP1—EP2= —ΔEP分子力分子力对分子所做的功=分子势能增量的负值电场力电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。
注意：电荷的正负及移动方向电场力对电荷所做的功=电荷电势能增量的负值(3)机械能变化原因除重力(弹簧弹力)以外的的其它力对物体所做的功=物体机械能的增量即WF=E2—E1=ΔE当除重力(或弹簧弹力)以外的力对物体所做的功为零时，即机械能守恒(4)机械能守恒定律在只有重力和弹簧的弹力做功的物体系内，动能和势能可以互相转化，但机械能的总量保持不变．即 EK2+EP2 =EK1+EP1，#FormatImgID_2# 或ΔEK = —ΔEP(5)静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；(2)在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的互相转移，而没有机械能与其他形式的能的转化，静摩擦力只起着传递机械能的作用；(3)相互摩擦的系统内，一对静摩擦力对系统所做功的和总是等于零．(6)滑动摩擦力做功特点“摩擦所产生的热”(1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；=滑动摩擦力跟物体间相对路程的乘积，即一对滑动摩擦力所做的功(2)相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力对系统所做功的和总表现为负功，其大小为:W= —fS相对=Q 对系统做功的过程中,系统的机械能转化为其他形式的能，(S相对为相互摩擦的物体间的相对位移;若相对运动有往复性,则S相对为相对运动的路程)(7)一对作用力与反作用力做功的特点(1)作用力做正功时，反作用力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功；作用力做负功、不做功时，反作用力亦同样如此．(2)一对作用力与反作用力对系统所做功的总和可以是正功,也可以是负功,还可以零．(8)热学外界对气体做功外界对气体所做的功W与气体从外界所吸收的热量Q的和=气体内能的变化W+Q=△U (热力学第一定律,能的转化守恒定律)(9)电场力做功W=qu=qEd=F电SE (与路径无关)(10)电流做功(1)在纯电阻电路中#FormatImgID_3# (电流所做的功率=电阻发热功率）(2) 在电解槽电路中,电流所做的功率=电阻发热功率+转化为化学能的的功率(3) 在电动机电路中,电流所做的功率=电阻发热功率与输出的机械功率之和P电源t =uIt= +E其它；W=IUt >#FormatImgID_4#(11)安培力做功安培力所做的功对应着电能与其它形式的能的相互转化，即W安=△E电，安培力做正功，对应着电能转化为其他形式的能（如电动机模型）；克服安培力做功，对应着其它形式的能转化为电能（如发电机模型）；且安培力作功的绝对值，等于电能转化的量值， W＝F安d＝BILd #FormatImgID_5# 内能(发热)(12)洛仑兹力永不做功洛仑兹力只改变速度的方向(13)光学光子的能量: E光子=hγ；一束光能量E光=N×hγ(N指光子数目)在光电效应中，光子的能量hγ=W+#FormatImgID_6#(14)原子物理原子辐射光子的能量hγ=E初—E末，原子吸收光子的能量hγ= E末—E初爱因斯坦质能方程：E＝mc2(15)能量转化和守恒定律对于所有参与相互作用的物体所组成的系统，其中每一个物体的能量的数值及形式都可能发生变化，但系统内所有物体的各种形式能量的总合保持不变功和能的关系贯穿整个物理学。
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功能关系：功和能的关系详细总结功能关系：功和能的关系：功是能量转化的量度。
有两层含义：
(1)做功的过程就是能量转化的过程,(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度
强调：功是一种过程量，它和一段位移（一段时间）相对应；而能是一种状态量，它与一个时刻相对应。
两者的单位是相同的(都是J)，但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。
合外力对物体做的总功等于物体动能的增量．即
功导
或ΔE
K = —ΔE
P
(1)在纯电阻电路中 (电流所做的功率=电阻发热功率）
(2) 在电解槽电路中,电流所做的功率=电阻发热功率+转化为能的的功率
(3) 在电动机电路中,电流所做的功率=电阻发热功率与输出的机械功率之和
P
电源t =uIt= +E
其它
；W=IUt >
＝BILd
内能(发热)
光子的能量: E 光子=hγ；一束光能量E 光=N×hγ(N 指光子数目)
在光电效应中，光子的能量hγ=W+
功和能的关系贯穿整个物理学。
现归类整理如下：常见力做功与对应能的关系。