第1节功
1、做功的涵义:假如一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上联通了一段距离,这个力的作用就显示出成效,热学里就说这个力做了功。
热学里所说的功包括两个必要诱因:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上联通的距离。
不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
2、功的估算:作用在物体上的力越大,使物体联通的距离越大,这个力的成效越明显,说明力所做的功越多。数学学中把力与在力的方向上联通的距离的乘积称作功:
功=力×力的方向上联通的距离
用公式表示:W=FS(W=Gh),符号的意义及单位:W——功——焦耳(J)
F——力——牛顿(N)
S——距离——米(m)
功的单位:焦耳(J),1J=1N·m。
注意:①分清那个力对物体做功,估算时F就是这个力;②公式中S一定是在力F的方向上通过的距离,必须与F对应。③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
3、功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不会多于不用机械时所做的功,也就是使用任何机械都不省功。
说明:①功的原理是一个普遍的推论,对于任何机械都适用。②功的原理告诉我们动能和势能之和称为,使用机械要省力必须费距离,要省距离必须吃力,既省力又省距离的机械是没有的。③使用机械似乎不能省功,但人类依然使用,是由于使用机械或则可以省力、或者可以省距离、或者可以改变力的方向,给人类工作带来好多便捷。④我们做题遇见的多是理想机械(忽视磨擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时人们所做的功(FS)=不用机械时对重物所做的功(Gh)。
第2节功率
1、物理学中,用功率表示做功的快慢。单位时间内所做的功称作功率。(功表示做功的多少,功率表示做功的快慢)
2、公式:P=W/t
符号的意义及单位:
P——功率——瓦特(W)
W——功——焦耳(J)
T——时间——秒(s)
3、功率的单位是瓦特(简称瓦,符号W)、千瓦(kW)1W=1J/s、1kW=103W。
W=FS=PtP=W/t=Fv
第3节动能和势能
1、物体才能对外做功(但不一定做功),表示这个物体具有能量,简称能。
2、动能:物体因为运动而具有的能量称作动能。
3、质量相同的物体,运动的速率越大,它的动能越大;运动速率相同的物体,质量越大,它的动能也越大。(Ek=1/2mv2)
4、重力势能和弹性势能也称为势能。
①重力势能:物体因为被举高而具有的能量,称作重力势能。物体被举得越高,质量越大,具有的重力势能也越大。(Ep=mgh)
②弹性势能:物体因为弹性形变而具有的能量称作弹性势能。物体的弹性形变越大,具有的弹性势能越大。
第4节机械能及其转化
1、机械能:动能与势能也称为机械能。动能是物体运动时具有的能量,势能是储存着的能量。动能和势能可以相互转化。假如只有动能和势能互相转化,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质量一定的物体动能和势能之和称为,假若加速增长,则动能减小,重力势能减少,重力势能转化为动能;
②质量一定的物体,假若减速上升,则动能降低,重力势能减小,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降低,而另一个物体的弹性势能减小,则动能转化为弹性势能;
②如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能减少,则弹性势能转化为动能。