功和能功和能

功的定义式为：W=Fscosα。其中，W代表功的量，单位为焦耳（J），F代表恒力，单位为牛顿（N），s代表位移，单位为米（m），α代表力F与位移s之间的夹角。

重力做功的公式为：Wab=mgHab。其中，m代表物体的质量，单位为千克（kg），g代表重力加速度，近似取值为9.8m/s²，Hab代表物体从高度a移动到高度b时的高度差。

电场力做功的公式为：Wab=qUab。其中，q代表电量，单位为库仑（C），Uab代表两点之间的电势差，单位为伏特（V），Uab等于电势φa与φb之差。

电功的普适式为：W=UIt。其中，U代表电压，单位为伏特（V），I代表电流，单位为安培（A），t代表通电时间，单位为秒（s）。

功率的定义式为：P=W/t。其中，P代表功率，单位为瓦特（W），W代表在一定时间内所做的功，单位为焦耳（J），t代表做功所需的时间，单位为秒（s）。

汽车牵引力的功率包括瞬时功率P和平均功率P平，计算公式为：P=Fv，P平=Fv平，其中v和v平分别代表瞬时速度和平均速度，F代表牵引力。

当汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动，或达到最大行驶速度vmax=P额/f时，功率P的计算会有所不同。

电功率的普适式为：P=UI。其中，U代表电路电压，单位为伏特（V），I代表电路电流，单位为安培（A）。

焦耳定律指出电热Q与电流强度I、电阻值R和通电时间t的关系为：Q=I²Rt。其中，Q代表电热，单位为焦耳（J），R代表电阻值，单位为欧姆（Ω）。

在纯电阻电路中，电流I等于电压U除以电阻R，功率P等于电压U乘以电流I，也等于电流I的平方乘以电阻R，或等于电热Q与通电时间t的乘积。

动能的计算公式为：Ek=mv²/2。其中，Ek代表动能，单位为焦耳（J），m代表物体质量，单位为千克（kg），v代表物体瞬时速度，单位为米/秒（m/s）。

重力势能的计算公式为：EP=mgh。其中，EP代表重力势能，单位为焦耳（J），m代表物体质量，单位为千克（kg），g代表重力加速度，h代表物体的竖直高度，单位为米（m）。

电势能的计算公式为：EA=qφA。其中，EA代表带电体在A点的电势能，单位为焦耳（J），q代表电量，单位为库仑（C），φA代表A点的电势，单位为伏特（V）。

动能定理指出，当外力对物体做功时，物体的动能会发生变化，变化量等于外力对物体做功的总和，即W合=mvt²/2-mvo²/2或W合=ΔEK。

机械能守恒定律表明，在没有非保守力做功的情况下，物体的动能和势能之和保持不变。公式可以表示为ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2，也即mv₁²/2+mgh₁=mv₂²/2+mgh₂。

重力做功与重力势能变化的关系为WG=-ΔEP。这意味着重力做功等于物体重力势能变化的负值。

功能原理描述了功与能量转化之间的关系：功率大小表示做功的快慢，做功的多少则表示能量转化的多少。正功发生在0°≤α<90°，负功发生在90°<α≤180°，而当α=90°时，力与位移（或速度）方向垂直，力不做功。

重力（弹力、电场力、分子力）做正功时，相应的势能减少。重力做功和电场力做功与路径无关，仅取决于起始点和终点的位置。机械能守恒成立的条件是除重力（弹力）外，其他力不做功，仅涉及动能与势能之间的相互转化。

能的单位换算包括：1千瓦时（度）=3.6×106焦耳，1电子伏特（eV）=1.60×10-19焦耳。弹簧弹性势能E=kx²/2与劲度系数k和形变量x有关。