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功和能
⑴能是物体运动状态决定的物理量,即状态量;而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量,是过程量、两者有着本质的区别。
⑵作功可以使物体具有的能量发生变化,而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度.但功和能不能相互转化.
机械功定义
物理学中把力和物体在力的方向上移动距离的乘积叫做机械功,简称功。
公式W=Fs W:功 F:力 s:距离功和能(功是能量转化的量度)
公式
⒈功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
⒉重力做功:Wab=mgHab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,Hab:a与b高度差(Hab=Ha-Hb)}
⒊电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
⒋电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
⒌功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
⒍汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}
⒎汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
⒏电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
⒐焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
⒑纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
⒒动能:Ek=mv^2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
⒓重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
⒔电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
⒕动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
⒖机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
⒗重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
备注
⑴功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
⑵O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
⑶重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
⑷重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);⑸机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;⑹能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*⑺弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
⑴能是物体运动状态决定的物理量,即状态量;而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量,是过程量、两者有着本质的区别。
⑵做功可以使物体具有的能量发生变化,而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度.但功和能不能相互转化
摘于百度百科
为什么做功的物体机械能会减小
二者的区别在于:功能关系强调功与能量的转化,机械能守恒则是能量与能量之间的转化。
功能关系就是利用功是能量转化的量度,某些力做的功等于某些能量的转化,是一种数量关系。
功能关系是复习能量问题时的一个重要课题,是要研究功和能的关系,尤其是功和机械能的关系。突出:“功是能量转化的量度”这一基本概念。
机械能守恒定律指在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总能量保持不变。
机械能守恒定律(law of conservation of mechanical energy) 动力学中的基本定律,即任何物体系统如无外力做功,系统内又只有保守力(见势能)做功时,则系统的机械能(动能与势能之和)保持不变。外力做功为零,表明没有从外界输入机械功;只有保守力做功,即只有动能和势能的转化,而无机械能转化为其他能,符合这两条件的机械能守恒对一切惯性参考系都成立。
做功就是能量转化的过程,如果重力做功,影响到重力势能,如果合外力做功,就会影响动能。弹力做功会影响到弹性势能
若在一个系统,只有重力和弹力做功,那么机械能守恒,此时合外力就为重力和弹力,机械能不变,重力势能,弹性是能,动能会互相转化,若还有其他的力做功,比如摩擦力,电场力等也参与到做功,那么机械能就不再守恒,会有其他能量的转化,如内能、电场能。
你所说的物体做功,一般来说指的是物体对外做功,也就是对外做正功,做功也是相对的,对外做正功,外界就会对它做负功,所以它自身的机械能就会转化成其他形式的能量,机械能就会减少。
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