第四章《机械能和能源》知识与方法概要。
主要知识点：一、功1、功的要素。
2功的计算公式：w=fxcosa
1)公式中的x是力的作用点的位移，a是力的方向与位移方向之间的夹角。
2）公式只适用于恒力做功的计算。3、正功与负功。
1）如果0≤a≤90。，cosa＞0,力对物体做正功。如果90。
＜a≤180。，cos＜0,力对物体做负功（2）正、负功表示的物理意义说明：功取值的符号与大小无关。
4、合力的功（总功）
1）定义：各个力做功的代数和。（2）计算方法：
计算各个力做功的代数和。
先求出物体所受的合力，再用功的计算公式w=fxcosa计算。该方法只适用于物体受恒力的情况）二、功率的计算公式1、定义式：p=w/t
说明：计算结果一般为平均功率。
2、计算式：p=fvcosa
说明：既可以用于平均功率的计算，也可以用瞬时功率的计算。三、重力做功与重力势能（一）重力做功。
1、重力做功的计算式：ep=mgh,其中，h为物体初未位置在竖直方向上的高度差。
2、重力做的正、负：物体的高度下降，重力做正功；高度上升，重力做负功。
3、重力做功的特点：与物体经过的路径无关，由初、未位置在竖直方向上的高度差决定。（二）重力势能1、计算式：ep=mgh
说明：（1）式中h是物体相对参考平面的高度，如果物体不能视为质点，h是物体重心相对参考平面的高度。（2）重力势能具有相对性。
3）重力势能的取值符号与大小有关。2、重力势能的变化。
物体未状态与初状态的重力势能之差，计算式：△ep=mgh2-mgh1=mg△h
说明：重力势能的变化与参考平面的选取无关，具有绝对性。（三）重力做功与重力势能变化的关系：
1、重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大。
2）重力做了多少功，重力势能就变化多少。
四、弹簧的弹性势能。
1、与弹簧的弹性势能大小有关的因素：弹簧的劲度系数、形变量的大小。
2、弹力做功与弹性势能变化的关系：
1）弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增大。（2）弹力做了多少功，弹性势能就变化多少。五、动能。
1、计算式：ek=mv2/2
2、是标量（与速度的方向无关），状态量。
六、动能定理1、内容。
2、数学表达式（推导）w=mv22/2-mv12/2=ek2-ek1=△ek3、对动能定理的理解。
七、机械能守恒定律1、内容：2、数学表达式：（1）e2=e1（2）ek2+ep2=ek1+ep1（3）△ek=△ep
4）△ea=△eb（适用于两个或两部分物体组成的系统）
3、对机械能守恒定律的理解（略）八、能源的开发和利用1、能量守恒定律。
2、常规能源和新能源（常见的有哪些）重要解题方法：一、功的分析和计算1、力对物体是否做功的判断。
1）根据功能关系判断：有能量转化的过程必然有力对物体做功（2）根据力的方向和位移方向之间的夹角判断（直线运动），或根据力的方向与速度方向之间的夹角判断（曲线运动）。（3）根据动能定理判断合外力是否做功2、正、负功的判断。
1）根据力的方向与位移方向之间的夹角判断（直线运动），或根据力的方向与速度方向之间的夹角判断（曲线运载）。（2）根据功能关系判断（五个重要的功能）重力做功与重力势能变化之间的关系；弹力做功与弹性势能变化之间的关系；合外力做功与动能变化之间的关系；
除了重力和弹力以外的其他力做功与机械能变化之间的关系；摩擦阻力或介质阻力做功与内能变化之间的关系。3、功的计算。
1）根据功的计算公式计算：w=pt；w=fxcosa适用于恒力做功）
2）根据功能关系计算（适用于恒力和变力）
3）根据动能定理计算（可以直接求合外力的功，也可以求出合外力的功之后进一步求某个力的功）（适用于恒力和变力）二、功率的计算。
1、平均功率的计算：p=w/t；p=fvcosa（v为平均速度）2、瞬时功率的计算：p=fvcosa三、用p=fv分析机车的运动问题：1、两种启动方式的运动过程分析。
2、记住有关的结论：匀加速运动结束的条件；机车的速度达到最大的条件。
3、能结合牛顿运动定律、运动学公式以及p=fv进行有关的计算。四、动能定理的应用1、能解决的问题2、基本方法。
3、用动能定理解题的优点和基本技巧4、与动力学方法的比较。
五、机械能守恒定律的应用1、能解决的问题。
2、基本方法：“单个物体”和系统的机械能守恒问题3、用机械能守恒定律解题的优点和基本技巧4、与动力方法和动能定理的比较。
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