能量、功与功率计算器：动能、势能与功

使用方法

动能是物体因运动而具有的能量。势能是物体因高出参考面而具有的能量。功是力使其作用点移动时所传递的能量，功率是做功的快慢。

动能    E = ½ m v²
势能    E = m g h
功      W = F d cos θ
功率    P = W ÷ t

1 J = 1 N × 1 m = 1 kg·m²/s²     1 W = 1 J/s

计算器有三个框已填写、一个框留空。它用公式求出留空的那一项：当它是因子时用除法，当数值被平方时（如动能中的速度）用平方根，求角度时用反余弦。若出现零除数、负的平方根或大于1的余弦，计算器会报告，而不会显示为一个数字。

用公式 E = ½mv²，取 m = 1500 kg、v = 20 m/s：E = ½ × 1500 × 20² = 300 000 J，即300 kJ。这辆汽车具有300 kJ 的动能。

若刹车使汽车停下，这些能量由刹车的功除去。6000 N 的力作用于50 m 上，做功 W = 6000 × 50 × cos 180° = −300 000 J，能量相同，负号表示该力使汽车减速。

功与能量有什么区别？

功是力使物体移动时传递给物体或从物体传出的能量，而能量是物体所具有的量。力所做的功等于它引起的动能变化，因此两者以相同的单位焦耳计量。

为什么动能中速度要平方？

使物体从静止加速到速度 v 所需的功等于力乘以距离，而所需距离随 v² 增长。因此能量随 v² 增长，速度加倍，能量变为四倍。

为什么角度会减少功？

只有沿运动方向的那部分力做功，该部分为 F cos θ。在60°时，力的一半做功；在90°时，没有力做功。

功率的单位是什么？

功率的单位是瓦特（W）。一瓦特即每秒一焦耳，因此10 s 内做功500 J 即为50 W。2.5 kW 即2500 W，计算器会以适合的前缀写出结果。

能量可以输入 kWh 吗？

可以。一千瓦时等于360万焦耳（3.6 MJ），因此1 h 内的1 kWh 即为1 kW。计算器在计算前会把 kWh 和 Wh 换算为焦耳，把小时换算为秒。

为什么 g 是9.80665 m/s²？

这是标准重力加速度，1901年国际计量大会将其定义为恰好9.80665 m/s²。实际地点的重力与它略有不同，因此势能在参考面上是准确的数值，而不是绝对的数值。

数据和文字最近核对于2026年11月10日星期二。