功能关系[想一想]如图5-4-1所示,质量为m的物体在力F的作用下由静止从地面运动到离地h高处,已知F=54mg,试分别求出在此过程中重力、力F和合力的功,以及物体的重力势能、动能和机械能的变化量,并分析这些量之间存在什么关系?图5-4-1提示:重力做功-mgh,力F做功54mgh,合力做功14mgh,重力势能增加mgh,动能增加14mgh,机械能增加54mgh。关系:重力做功等于重力势能变化量的负值,合外力的功等于物体动能的变化量,力F的功等于物体机械能的变化量。[记一记]1.功和能(1)功是的量度,即做了多少功,就有多少发生了转化。(2)做功的过程一定伴随有,而且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。(动能定理)能量转化能量能量的转化能量的转化W合=Ek2-Ek1=ΔEk(2)重力做功等于物体重力势能的减少:即。(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少:即。(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。(功能原理)WG=Ep1-Ep2=-ΔEpW弹=Ep1-Ep2=-ΔEpW其他力=E2-E1=ΔE[试一试]1.对于功和能的关系,下列说法中正确的是()A.功就是能,能就是功B.功可以变为能,能可以变为功C.做功的过程就是能量转化的过程D.功是物体能量的量度解析:功和能是两个密切相关的物理量,但功和能有本质的区别,功是反映物体在相互作用过程中能量变化多少的物理量,与具体的能量变化过程相联系,是一个过程量;能是用来反映物体具有做功本领的物理量,物体处于一定的状态(如速度和相对位置)就具有一定的能量,功是反映能量变化的多少,而不是反映能量的多少。答案:C能量守恒定律试说明下列现象中,分别是什么能向什么能的转化。(1)汽车由静止启动;(2)汽车刹车时由运动变为静止;(3)水力发电;(4)太阳能热水器工作时。提示:(1)→化学能动能(2)→动能内能(3)→水的机械能电能(4)→太阳能内能[想一想][记一记]1.内容能量既不会凭空产生,也不会,它只会从一种形式为其他形式,或者从一个物体到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量。2.表达式。凭空消失转化转移保持不变ΔE减=ΔE增[试一试]2.某人掷铅球,出手时铅球的动能为150J。关于人对铅球的做功情况和能量转化情况,下列说法正确的是()A.此人对铅球做了150J的功,将体内的化学能转化为铅球的动能B.此人对铅球做的功无法计算C.此人对铅球没有做功,因此没有能量的转化D此人对铅球做了150J的功将铅球的重力...