第1節功
1、做功的涵義:假如一個力作用在物體上,物體在這個力的方向上聯通了一段距離,這個力的作用就顯示出成效,熱學里就說這個力做了功。
熱學里所說的功包括兩個必要誘因:一是作用在物體上的力,二是物體在這個力的方向上聯通的距離。
不做功的三種情況:有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。
2、功的估算:作用在物體上的力越大,使物體聯通的距離越大,這個力的成效越明顯,說明力所做的功越多。數學學中把力與在力的方向上聯通的距離的乘積稱作功:
功=力×力的方向上聯通的距離
用公式表示:W=FS(W=Gh),符號的意義及單位:W——功——焦耳(J)
F——力——牛頓(N)
S——距離——米(m)
功的單位:焦耳(J),1J=1N·m。
注意:①分清那個力對物體做功,估算時F就是這個力;②公式中S一定是在力F的方向上通過的距離,必須與F對應。③功的單位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘積(牛·米,不能寫成“焦”)單位搞混。
3、功的原理:使用機械時,人們所做的功,都不會多于不用機械時所做的功,也就是使用任何機械都不省功。
說明:①功的原理是一個普遍的推論,對于任何機械都適用。②功的原理告訴我們動能和勢能之和稱為,使用機械要省力必須費距離,要省距離必須吃力,既省力又省距離的機械是沒有的。③使用機械似乎不能省功,但人類依然使用,是由于使用機械或則可以省力、或者可以省距離、或者可以改變力的方向,給人類工作帶來好多便捷。④我們做題遇見的多是理想機械(忽視磨擦和機械本身的重力)理想機械:使用機械時人們所做的功(FS)=不用機械時對重物所做的功(Gh)。
第2節功率
1、物理學中,用功率表示做功的快慢。單位時間內所做的功稱作功率。(功表示做功的多少,功率表示做功的快慢)
2、公式:P=W/t
符號的意義及單位:
P——功率——瓦特(W)
W——功——焦耳(J)
T——時間——秒(s)
3、功率的單位是瓦特(簡稱瓦,符號W)、千瓦(kW)1W=1J/s、1kW=103W。
W=FS=PtP=W/t=Fv
第3節動能和勢能
1、物體才能對外做功(但不一定做功),表示這個物體具有能量,簡稱能。
2、動能:物體因為運動而具有的能量稱作動能。
3、質量相同的物體,運動的速率越大,它的動能越大;運動速率相同的物體,質量越大,它的動能也越大。(Ek=1/2mv2)
4、重力勢能和彈性勢能也稱為勢能。
①重力勢能:物體因為被舉高而具有的能量,稱作重力勢能。物體被舉得越高,質量越大,具有的重力勢能也越大。(Ep=mgh)
②彈性勢能:物體因為彈性形變而具有的能量稱作彈性勢能。物體的彈性形變越大,具有的彈性勢能越大。
第4節機械能及其轉化
1、機械能:動能與勢能也稱為機械能。動能是物體運動時具有的能量,勢能是儲存著的能量。動能和勢能可以相互轉化。假如只有動能和勢能互相轉化,機械能的總和不變,也就是說機械能是守恒的。
2、動能和重力勢能間的轉化規律:
①質量一定的物體動能和勢能之和稱為,假若加速增長,則動能減小,重力勢能減少,重力勢能轉化為動能;
②質量一定的物體,假若減速上升,則動能降低,重力勢能減小,動能轉化為重力勢能。
3、動能與彈性勢能間的轉化規律:
①如果一個物體的動能降低,而另一個物體的彈性勢能減小,則動能轉化為彈性勢能;
②如果一個物體的動能減小,而另一個物體的彈性勢能減少,則彈性勢能轉化為動能。