做功_百度百科
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[zuò gōng]
做是能量由一种形式转化为另一种的形式的。做功的两个必要因素：作用在物体上的和物体在力的方向上通过的距离。的定义：当一个力作用在物体上，并使物体在力的方向上通过了一段距离，力学中就说这个力对物体做了功。
做功基本信息
做功基本介绍
自然界中不同的能量形式与不同的运动形式相对应：物体运动具有、分子运动具有、的运动
具有、核内部的运动具有等等。
不同形式的能量之间可以相互转化：“是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能；水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明转化为；电流通过电热丝做功可将转化为等等”。这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化，且是通过做功来完成的这一转化过程，就是能量的转化量。
描写物体运动和受力之间的关系我们已经有了，似乎不用再画蛇添足了，这时可以举一个例子让大家思考--人推车。
此时车子受到人施加的一个作用力F，在克服摩擦力之后车子将如何运动？答案是车子将从静止开始加速向前运动，换句话说，车子的发生了变化，过一段时间之后车子的速度将从零变化到某一个速度，速度变化的大小反映了力F对车子的作用效果，但我们要问一下力F对车子的作用效果即车子运动状态变化的大小（这里是速度变化的大小）除了与力F有关以外，还与什么因素有关？是力的作用时间和车子的这两个因素，力的作用时间暂且放到一边（这将在定理部分研究：力对物体的时间累积效应），先看看车子的位移这个因素，可以这样说如果车子的位移为零，则力F对车子的作用效果将为零，这说明力F对车子的作用效果同时与力F和位移有关，单靠力F或者位移都无法描写力F对车子的作用效果，实际上，牛顿第二定律F=ma只能说明力F对物体作用的关系，F作用于物体上会使物体产生加速度a ,物体的运动状态将要改变，但物体的运动状态能否改变，也即外力F对物体的作用效果，还取决于力F作用下物体的位移S ，我们把外力对物体作用一段距离而产生的效果，称为力对物体的空间累积效应，因此我们需要定义一个来描写力对物体的空间累积效应，由于这个物理量是用来描写力F的作用效果的，所以我们用汉字&功&来给这个物理量取名，如前所述，这是借用了汉字&功&表效果的这层意思。这就是说，力F对物体产生了作用效果，我们就说外力对物体做了功，也就是使物体的运动状态或者说物体的能量发生相应的变化，反之亦然。
公式的导出：如果以W表示（其单位为焦耳，简称焦，用字母J表示），F表示力的大小，S表示位移的大小，根据功的定义，功是用来描写力F的作用效果的，显然，力越大，位移越大则力F的作用效果越明显，即W的数值越大，这说明，W与F和S应成某种正比关系，即W=FScosα，考虑到力和位移都是矢量，都有方向问题，力和位移的方向不相同时怎么办？可以举例说明，这种情况应把力沿着位移的方向以及垂直于位移的方向进行分解，由于在垂直于位移的方向上物体没有位移，所以垂直于位移方向的分力不做功，即对于力对物体的作用效果没有贡献，因此可以得出W=FS cosα(α是力F的方向与位移S的方向的夹角)，力和物体在力的方向上通过的位移是功的两个必要因素，缺一不可。要特别注意，物体受多个力作用时，可以先求合力，再求合力所做的功，也可以先求每一个分力所做的功，再把每一个分力所做的功用代数方法求和得出合力所做的功，这意味着我们计算功的大小时一定要明确是求哪一个力或者哪几个力所做的功。
做功物理意义
物体受外力作用，但静止不动
例如一个人提着一桶水站着不动，或者用力推一辆静止的汽车但没有推动，由于这桶水或汽车的位移S=0，根据W=FS cosα,这人所做的功W=0，尽管这个人费了很大力气，却没有做功，这点可从功的物理意义来理解，因为功是用来描写力F对物体作用的空间累积效应的，由于在力F作用的前后物体的运动状态没有发生相应的变化或者说物体的能量形式没有发生相应的转化，那桶水或者那辆汽车仍旧在原地，力F对那桶水或者那辆汽车的作用效果为零，即力F对那桶水或者那辆汽车没有做功，W=0。这点要与人们通常说的&做工&或&工作&区分开来：物理上的&功&，仅用于描写力对物体的空间，是物体运动状态变化的一种量度，比&做工&或&工作&的含义要狭窄得多。
做功位移与路程
W=FS cosα中S是，要与路程区别开来。例如，一个人从地面提起物体又放回原地，那么重力所做的功是多少呢？因为物体又放回原地了，物体位移的大小为零，所以W=0。要注意这里物体所走过的路程不为零。尽管物体曾经改变了运动状态（或者说能量状态），但最终物体回到了原来的运动状态，重力对物体作用的空间为零，没有改变物体的运动状态，即没有对物体做功。但要注意，有一种情况特别容易混淆：汽车沿直线走一个来回，位移的大小为零，那么根据公式W=FS cosα，的动力所做的功是不是为零？从经验上我们就可以判断答案是否定的！错在那里呢？应当注意到汽车发动机动力的方向在汽车去和回当中发生了变化，我们应该把汽车的位移分解为去位移和回位移两段（注意合位移为零），分段应用公式W=FS cosα求动力对汽车所做的功，再分别对两段位移的功求代数和，就会发现动力对汽车所做的功不为零，这说明应用公式W=FS cosα计算功的大小时，要特别注意F在位移过程中方向应保持不变（实际上大小也不能变），前述例子提起物体又放回原地，在位移过程中重力的大小和方向保持不变。
做功功有正负之分
功是，不存在方向问题，但有正负之分，当90°&α&180°时，cosα&0 , 所以W&0 ，这就是力F做负功的情形。此时力F的方向或力F在位移方向的投影与物体运动的方向相反，力F是阻碍物体运动的力（力F也称为阻力），这时我们说力F对物体做，W取负值；或者说运动物体克服阻力做了功，这时W取绝对值。当o°&α&90°时，cosα&0 , 所以W&0 ，这就是力F做正功的情形。此时力F的方向或力F在位移方向的投影与物体运动的方向相同，力F是推动物体运动的力（这时力F也称为动力），当α=90°时，cosα=0 , 所以W=0 ，这说明与位移方向垂直的力不做功。例如一个物体在粗糙的水平面上匀速滑行，动力和摩擦力分别做正功和负功，重力和所做的功为零。从来看，方向与物体位移方向相同的力使物体加速，方向与物体位移方向相反的力使物体减速，垂直于位移方向的力对于物体在该位移上的加速度没有影响，从功的观点来看，分别对应于正功、负功和零。功的正负不影响功的大小如-10J&-20J。
变力所做的功
我们知道的公式 W=FS 仅对做功过程中F大小和方向不变的情况下才是正确的，那么在做功过程中F的大小或方向是变化的情况下，功的大小应该如何计算？在这种情况下，中学阶段我们有四种方法解决变力做功问题
一、平均值法：此法适用于力的方向不变，大小随位移（时间）成线性关系时，例如某个力F施加在物体上，F=kx，则W=（F1+F2）s/2。
二、：此法适用于力的大小不变，方向变化时，应将位移S细分为许多微小位移dS ，在每段 dS上可近似认为F的方向是不变的，这样F在这段dS上所做的功dW仍可表示为 dW=FdS, 力在每段dS上所做的功dW累加起来就可得到F在整段位移S上所做的功W 。在大学阶段，常用来解决变力做功问题，则在dS位移上，力F的大小和方向近似不变，积分可得变力所做的功
三、：此法适用于某变力所做的功和某个恒力的做的功相等时。
四、图像法：画出F-S图像，则图像所包围的面积就是力所做的功，常用于力与位移成线性关系时。
做功电流做功
过程是电能转化为其他形式能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化成其他形式的能。
的基本计算公式：电流通过一段导体所做的功等于这段导体两端的电压，通过导体的电流和通过时间的乘积。即W=UIt.
在国际单位中，电能电功的单位是，简称焦，用符号J表示；生活中的常用单位是时（KW.h),1kw.h=3.6×1000000J
优秀自行车运动员长时间运动的功率约为70W，短时间运动的功率可达1kW
上海桑塔纳牌小轿车功率约为66kW
马拉车长时间的功率约为450W
电流做功（电热）
例如、电饭锅、电烤炉等；电热水器，如电热杯、电咖啡壶、电水壶等；整洁美容电器，如电熨斗、电吹风、电热梳等；电取暖器具，如电热毯、等这些用电器利用电流做功，产生电热，来为人类服务。电热符号为Q 单位为J
电热公式：
（IUT只包含纯电阻电路）（电流的平方×电阻×通电时间 即电流×电压×通电时间）
清除历史记录关闭> 【答案带解析】下列关于速度的说法中正确的是（ ） A．速度的大小与位移大小成正比，与时间成反比...
下列关于速度的说法中正确的是（ ）A．速度的大小与位移大小成正比，与时间成反比B．速度的方向就是物体运动的方向C．速度是反映物体位置变化大小及方向的物理量D．平均速度的大小就是速率
明确速度的物理意义即可正确解答本题，速度是描述物体运动快慢的物理量，即描述物体位置变化的快慢，其定义式：，是采用比值定义的，速度的大小与位移和时间无关．
A、速度：，是采用比值定义的，速度的大小与位移和时间无关，故A错误；
B、物体运动的方向就是速度的方向，故B正确；
C、速度是反映物体位置变化快慢及方向的物理量，不是反映位置变化大小，故C错误；
D、速度的大小是速率，故D错误...
考点分析：
考点1：速度(速率)
（1）速度:描述物体运动快慢的物理量.是矢量.
&①平均速度:质点在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间（或位移）的平均速度v，即v=s/t，平均速度是对变速运动的粗略描述.
&②瞬时速度:运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧.瞬时速度是对变速运动的精确描述.
（2）速率：
①速率只有大小，没有方向，是标量.
②平均速率:质点在某段时间内通过的路程和所用时间的比值叫做这段时间内的平均速率.在一般变速运动中平均速度的大小不一定等于平均速率，只有在单方向的直线运动，二者才相等.
考点2：平均速度
平均速度和瞬时速度：①物体在一段时间内的平均快慢程度，称为平均速度，可以粗略的描述运动的快慢。②物体在某一时刻t的速度称为瞬时速度，可以精确的描述运动的快慢。
考点3：瞬时速度
平均速度和瞬时速度：
①物体在一段时间内的平均快慢程度，称为平均速度，可以粗略的描述运动的快慢。
②物体在某一时刻t的速度称为瞬时速度，可以精确的描述运动的快慢。
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下列说法中正确的是（ ）A．研究从北京开往上海的一列火车的运动时间时，可把火车看成是质点B．转动着的物体是不可以看成质点的C．说“太阳从东方升起”是以太阳为参考系的D．学校作息时间表上的数字均表示时间
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（1）用氦氖激光器进行双缝干涉实验，已知所用双缝间的距离为d=0.1mm，双缝到屏的距离为L=6.0m，测得屏上干涉条纹中相邻明条纹的间距是3.8cm，氦氖激光器发出的红光的波长是______m；假如把整个干涉装置放入折射率为的水中，这时屏上的明条纹间距是______&cm．（结果保留三位有效数字）（2）如图所示，是一列简谐横波在某一时刻的波形图象，已知该波沿x轴正方向传播，波速为5m/s，求：①该波的波长和周期；②P质点从该时刻起第一次到达正的最大位移处所用的时间；③画出波从此时刻起再传播1.5个波长时的波形图．
（1）下列说法正确的是______．A．已知一个水分子的质量和水的摩尔质量，可以计算出阿伏伽德罗常数B．做功与热传递的本质不同在于做功导致能量转化，热传递导致内能转移C．机械能可能全部转化为内能，内能也可以全部用来做功以转化成机械能D．凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体E．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到一293℃（2）如图所示，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm，先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：①稳定后右管内的气体压强p；②左管A端插入水银槽的深度h．（大气压强p=76cm&Hg）
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题型：选择题
难度：中等
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位移的大小能是负数吗 如果可以那是什么情况位移和位移大小又有什么区别呢？也就是说在坐标系中可以用负数啦？
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打个比方你会更明白一点.位移是一个矢量,包含两个要素：大小有方向.用数字表示矢量的时候,采用数字绝对值表示大小,正负号表示方向的方法.当问到位移大小,其实就是问位移的其中一个要素.顾名思义,就是指位移量是多少,当然不可能是负的.一个物体只要产生了位移,其大小必然是正数.当问到位移的方向时,则位移的方向和初始定义的正方向相同时,位移为正号,否则为负.比方定义东为正方向,一物体向东移动了一米时,则其位移为+1米.大小为1米,方向和正方向相同.若物体向西移动了一米时,则其位移为-1米.大小为1米,方向和负方向相同.如果定义西为正方向,一物体向西移动了一米时,则其位移为+1米.大小为1米,方向和正方向相同.若物体向东移动了一米时,则其位移为-1米.大小为1米,方向和负方向相同.明白了吗?
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位移正负表方向 不表示大小所以大小不能为负位移不仅表示大小 还表示了方向位移大小仅表大小
不能。位移可以是负数。但是位移的大小。就只能是正的啦
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位移是矢量
所谓矢量就是有大小方向负号是方向
这个方向是规定的(题目或者自己)正方向和负方向而大小只是
位移(矢量)的一个因子(因素)所以
位移的大小是指的它的大小 而没指方向一般的只有
哪到哪的位移
是多少的时候才有负数的位移这个概念
就是说作题的时候必须答 位移的大小和方向(即 位移正负)
不行，大小是正的。位移可以是负的，但表示的是方向。
不行!!!!!!位移的大小是一个绝对值!!!即正数....------>>>------->>>
扫描下载二维码Python 中执行左移操作（即将一个数的二进制位整体向左移若干位，移位后在低位补零，高位溢出部分舍弃）：
&&& 1000&&25 结果是：L 而在 C#、C++等语言中执行同样的左移操作，结果却迥然不同：
Console.WriteLine(1000&&25);
再举几个 Python 例子：
&&& 1000L&&25 (注：L后缀代表Long数据类型) L
&&& -1&&100 -3205376L
&&& 1&&100 3205376L
而C#中执行同样代码，结果有着巨大的差异：
Console.WriteLine(1000L && 25);
（LONG类型的左移结果是一致的）
Console.WriteLine(-1 && 100);
Console.WriteLine(1 && 100);
Javascript的结果也是对的，把下面的代码保存为html文件：
&html& &head& &script type="text/javascript"& alert(&&5); &/script& &/head& &body& &/body& &/html&
浏览器打开这个html后得到对话框提示：- ，也是正确的。
那么，Python 的左移操作为何计算结果如此偏颇呢？
问题何在？
即使是 Python 2.5 乃至最新的 Python 3.1.1 都是这个结果
（只不过Python3执行 1000&&25 的结果是
，没有加L后缀），
莫非这么多年来没人做左移操作吗？
我们先来了解Python 怎么定义的吧：
二、Python Doc 对左移的定义
A right shift by n bits is defined as division by pow(2,n). A left shift by n bits is defined as multiplication with pow(2,n);
for plain integers there is no overflow check so in that case the operation drops bits and flips the sign if the result is not less than pow(2,31) in absolute value. Negative shift counts raise a ValueError exception.
（译文：右移n位可以定义为除以pow(2,n)，左移n位可以定义为乘以pow(2,n)；对于普通整数是没有溢出检查的,因此若结果的绝对值不小于pow(2,31)， 这个运算会截掉相应的位并且符号位也在移位处理之列. ）
Python的 x&&y 相当于直接调用：
int(x * 2**y) 函数。
还不要说负数的左移操作所遇到的问题了：
Shifting negative numbers doesn't have consistent interpretation between python and C.（译文：负数的位移操作，python与C语言的解释是不一致的。）
三、为什么会这样？
Python 创始人 Guido van Rossum ，在今年2月份的博文
《&：From ABC to Python》
中讲述了当初设计 Python 整数类型时犯下的严重错误，以至于“在特定情况下，integer和long两种整数实现会有语义上的细微不同”，并进一步导致：
“In addition, the int type, while normally considered signed, was treated as
an unsigned number by bitwise and shift operations and by conversions to/from octal and hexadecimal representations. Longs, on the other hand, were always considered signed. Therefore, some operations would produce a different result depending on whether an argument was represented as an int or a long.”
（译文：int类型通常情况下是有符号数，在位操作、位移操作、和8进制/16进制互相转换时则当做无符号数。而相对应的，long类型则总是有符号数。因此，某些操作会因为参数是由int还是long类型表达而产生不同的结果。）
他举例说：在32位运算中，1&&31(1左移31位)是一个32位的大负数，而1&&32结果为0。然而1L&&31(long类型的1左移31位)产生一个long类型整数，值为2**31，1L&&32的结果为2**32。
最开始，他通过让运算结果超出存储范围时抛出溢出异常（OverflowError）修正这一错误，
但很快，于是他修正为：
I should have made integer operations that overflow promote their result to longs. This is the way that Python works today, but it took a long time to make this transition.
（译文：我应该让溢出的int整数操作结果升级为long类型。这也是今天Python采用的方式，可惜这个修正太晚了。）
但不管怎样，位移操作的问题始终没有被修正。
甚至有人曾报告 ：
while True: x = 1 && 64 会导致内存泄漏；而 while True: 1L && 64 则不会。
四、怎么办？
我们把左移操作放入C++中，让Python调用。
五、背景介绍
左移运算：
就是将一个数的二进制位整体向左移若干位，移位后在低位补零，高位溢出部分舍弃。所以1&&2就是把整数1的二进制补码 00 （Python的整型数据的位宽是32位，所以要补这么长）整体左移2位，舍弃溢出的高位并在低位补零后得到结果00 ，正好是十进制数4即22的补码。实际上，将一个数左移几位，就相当于将这个数乘以2的几次幂。
Python的整型数据的位宽是32位，8个字节。int 最大值是 (sys.maxint)，而long 长度仅受内存大小限制。
C/C++ 中，int 的长度 与 机器字长 相同，16位的编译器上int长16位，32位的编译器上int长32位。
@&北京报道
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