🌸物理~第十一章 功和机械能 -35273手机登录网页版

第十一章 功和机械能

第1节功

1 、功的初步概念：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力做了功。

2 、功包含的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在这个力的方向上移动的距离。

3 、功的计算：功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积（功＝力× 力的方向上的距离）。

4 、功的计算公式： w =fs

用f 表示力，单位是牛（n ），用s 表示距离，单位是米（m ），功的符号是w ，单位是牛• 米，它有一个专门的名称叫焦耳，焦耳的符号是j ，1 j=1 n•m 。

5 、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时，计算公式可以写成 w =gh ；在克服摩擦做功时，计算公式可以写成 w=fs 。

6 、功的原理；使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时( 而直接用手) 所做的功，也就是说使用任何机械都不省功。

6 、当不考虑摩擦、机械自身重等因素时，人们利用机械所做的功（fs ）等于直接用手所做的功（gh ），这是一种理想情况，也是最简单的情况。

第2节功率

1 、功率的物理意义：表示物体做功的快慢。

2 、功率的定义：单位时间内所做的功。

3 、计算公式： p = =fv

其中w 代表功，单位是焦（j ）；t 代表时间，单位是秒（s ）；f 代表拉力，单位是牛（s ）；v 代表速度，单位是m/s ；p 代表功率，单位是瓦特，简称瓦，符号是w 。

4 、功率的单位是瓦特（简称瓦，符号w ）、千瓦（kw ）1w=1j/s 、1kw=103w 。

第3节动能和势能

一、能的概念

如果一个物体能够对外做功，我们就说它具有能量。能量和功的单位都是焦耳。具有能量的物体不一定正在做功，做功的物体一定具有能量。

二、动能

1 、定义：物体由于运动而具有的能叫做动能。

2 、影响动能大小的因素是：物体的质量和物体运动的速度．质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越大。

3 、一切运动的物体都具有动能，静止的物体动能为零，匀速运动且质量一定的物体( 不论匀速上升、匀速下降，匀速前进、匀速后退，只要是匀速) 动能不变。物体是否具有动能的标志是：是否在运动。

二、势能

1 、势能包括重力势能和弹性势能。

2 、重力势能：

（1 ）定义：物体由于高度所决定的能，叫做重力势能。

（2 ）影响重力势能大小的因素是：物体的质量和被举的高度．质量相同的物体，被举得越高，重力势能越大；被举得高度相同的物体，质量越大，重力势能越大。

（3 ）一般认为，水平地面上的物体重力势能为零。位置升高且质量一定的物体（不论匀速升高，还是加速升高，或减速升高，只要是升高）重力势能在增大，位置降低且质量一定的物体（不论匀速降低，还是加速降低，或减速降低，只要是降低）重力势能在减小，高度不变且质量一定的物体重力势能不变。

3 、弹性势能：

（1 ）定义：物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。

（2 ）影响弹性势能大小的因素是：弹性形变的大小（对同一个弹性物体而言）。

（3 ）对同一弹簧或同一橡皮筋来讲( 在一定弹性范围内) 形变越大，弹性势能越大 。物体是否具有弹性势能的标志：是否发生弹性形变。

第4节机械能及其转化

1 、机械能：动能与势能统称为机械能。动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量。动能和势能可以互相转化。如果只有动能和势能相互转化，机械能的总和不变，也就是说机械能是守恒的。

2 、动能和重力势能间的转化规律：

①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；

②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能。

3 、动能与弹性势能间的转化规律：

①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；

②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。

4 、自然界中可供人类利用的机械能源有水能和风能．大型水电站通过修筑拦河坝来提高水位，从而增大水的重力势能，以便在发电时把更多的机械能转化为电能。