功和能的关系
功和能是两个密切联系但又互不相同的物理量。当一个物体具有对外做功的本领时,我们就说这个物体具有能量,在做功的过程中伴随着能量的转化。在数量上,力对物体做了多少功,就有多少能量发生转化;
所以,功是能量转化的量度。知道了功和能的这种关系,就可以通过做功的多少,定量地研究能量及其转化的问题。”
除此之外,功和能的定义不同、状态不同。
一、定义不同
1、功:功(英语:work),也叫机械功。如果一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,我们就说这个力对物体做了功。功是物理学中表示力对位移的累积的物理量。与机械能相似的是,功也是标量,国际单位制单位为焦耳。
2、能:能量(energy)是物质的基本单元在空间中的运动周期范围的测量。现代物理学已明确了质量与能量之间的数量关系,即爱因斯坦的质能关系式:E=MC²。
二、状态不同
1、能是物体运动状态决定的物理量,即状态量;
2、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。
功与能的联系:
一个物体对外做了多少功,它就减少了多少能量。反之,外界对一个物体做了多少功,这个物体的能量就增加了多少。(功与能单位相同)
扩展资料
1、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。
2、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。
参考资料:
(1)做功的过程就是能量转化的过程
(2)做功的多少决定了能转化的数量,即:功是能量转化的量度
功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它与一个时刻相对应。两者的单位是相同的(都是J),但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”。
做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二 是物体在力的方向上通过的距离。
1、功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。(功=力×距离)
2、功的公式:W=Fs;单位:W→焦(J);F→牛顿(N);s→米(m)。(1J=1N·m)
3、功率(P):单位时间里物体做的功叫功率。它表示物体做功的快慢。
4、计算公式:P=W/t。单位:P→瓦特(w);W→焦(J);t→秒(s);(1w=1J/s)
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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;
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。
功是能量转化的量度。
(1)做功的过程是能量转化的过程。
不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。
(2)功是能量转化的量度。
功和能的关系,一是体现到不同的力做功,对应不同形式的能转化,具有一一对应关系;二是做功的多少与能量转化的多少在数量上相等。
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功和能(功是能量转化的量度)
1、功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角} W=FS。
2、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)}。
3、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}。
4、电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}。
5、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)}。
6、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}。
7、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)。
参考资料来源:百度百科-功和能
参考资料来源:大庆实验中学-研学园地 | 高中物理功能关系
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。作功可以使物体具有的能量发生变化,功即是过程量,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。
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。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,力学里就说这个力做了功。
扩展资料:
相关公式
1、功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}。
2、重力做功:Wab=mgHab {m:物体的质量,g=9.8N/kg2≈10N/kg2,Hab:a与b高度差(Hab=Ha-Hb)}。
3、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}。
4、电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}。
5、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)}。
功是能量转化的量度,写成公式即为W=Δ E。例如:重力做功等于重力势能的减少;摩擦力阻力做功等于物体内能的增加;合外力对物体做功等于物体动能的增加。只要做功,必然有能量的转化,而且,做的功一定等于能量的转化量。
扩展资料:
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。