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能量与功
功 · 功率 · 机械能 · 内能 · 能量守恒
覆盖：八年级下册-九年级
🔗 核心关系
能量守恒：能量不能创生也不能消灭，只能转化形式
功是能量转化的量度——做了多少功，就有多少能量发生了转化
模型0 功与功率
核心关系链条
W=Fs是做功的本质计算
P=W/t=Fv 是功率的核心
六步模型结构
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📌 对象
功是力在空间上的累积效果，功率是做功的快慢
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🔧 结构
功W = Fs cosθ（θ为力与位移夹角）；功率P = W/t = Fv（v为速度）
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⚡ 触发条件
判断是否有力做了功；计算做功大小；比较做功快慢
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⚙️ 操作
①判断做功三要素：有力、有位移、力与位移不垂直 ②W=Fs或W=Pt ③P=W/t=Fv
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⚠️ 易错点
有力有位移但力⊥位移时不作功（如水平面上匀速运动的支持力不做功）；功率大≠做功多（还要看时间）；瞬时功率与平均功率的区别
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🔄 反例
"人提着书包不动，人对书包做了功" ❌（有力无位移，不做功）；"W=Fs中的s指物体移动的总距离" ❌（应为力方向上的位移）
模型1 机械能及其转化
核心关系链条
动能 ↔ 势能 相互转化
机械能守恒 = 忽略摩擦与阻力
六步模型结构
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📌 对象
动能(Ek=½mv²)和势能(Ep=mgh)的统称，在一定条件下可以相互转化
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🔧 结构
机械能 = 动能 + 势能；机械能守恒条件：只有重力或弹力做功（忽略摩擦）
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⚡ 触发条件
涉及"动能""势能""机械能守恒""滚摆""单摆""过山车"等
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⚙️ 操作
①判断物体是否受非保守力（如摩擦） ②守恒时列 Ek1+Ep1 = Ek2+Ep2 ③求解速度或高度
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⚠️ 易错点
机械能守恒只在理想条件下成立（无非保守力做功）；动能只与速度大小有关，与方向无关；重力势能是相对量，与零势能面选取有关
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🔄 反例
"上抛物体在最高点机械能为零" ❌（最高点动能为零但势能最大，机械能在守恒前提下不变）；"速度大的物体动能一定大" ❌（还要看质量）
前置依赖
模型0
模型2 内能与热传递
核心关系链条
内能 ↔ 温度（宏观表现）
Q = cmΔt 热量计算
η = W有用/Q总 ≤ 1
六步模型结构
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📌 对象
物体内部所有分子热运动的动能和势能之和；改变内能的方式：做功和热传递
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🔧 结构
内能取决于温度、质量和状态；Q=cmΔt（热量计算）；热传递条件：存在温度差
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⚡ 触发条件
涉及"内能""温度""热量""比热容""热值""热机"等
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⚙️ 操作
①Q=cmΔt计算热量 ②热机效率η=W有用/Q燃料 ③判断温度变化方向
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⚠️ 易错点
内能≠温度（质量也影响）；热量是过程量不能说"含有热量"；熔化沸腾时吸热但温度不变；效率永远小于1
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🔄 反例
"温度高的物体内能一定大" ❌（还要看质量和状态）；"物体吸收热量温度一定升高" ❌（如冰熔化过程吸热但温度不变）；"热机效率100%" ❌（违反热力学第二定律）
📐 核心公式
功
W = Fs
功率
P = W/t = Fv
动能
Ek = ½mv²
势能
Ep = mgh
热量
Q = cmΔt
热机效率
η = W/Q燃料
⚠️ 高频易错点
🚫力和位移垂直时不做功——如水平面上匀速运动时，支持力和重力均不做功
🚫热量是过程量——不说"含有热量"，说"吸收/放出热量"
🚫熔化和沸腾时温度不变——吸热但温度不变，内能增加
🚫热机效率永远小于1——因为总有摩擦和废气带走能量