Question

高中物理 力做功 能量之间的关系

外界对物体做了功 物体的能量一定会增加吗? 转化给内能? 对研究内能来说 比如说那个活塞冲气体的那个? 但是老师又说 外界对物体做正功才是使它的内能增加 而做负功则相当于物体对外界做正功? 那如果外界对物体做负功 它自身的能量怎么变化
我弄不到做正负功对应能量的变化啊 比如摩擦力做负功 那不是内能增加?
是不是只要外界对物体做了功 内能一定增加? 不考虑转化给其他能量
做负功和做正功都对应能量输出吗?(要一般的) 有什么区别吗?
还有 哪种能量转化成哪种能量我总弄不清 动能和势能相互转化 动能也可以转化成其他能量吗? 势能呢? 有多种能量一起的时候 我怎么知道哪种能量对应哪种能量呢?

Answer 1

第一个问号：不一定，做负功则物体能量减少
第二个问号：不一定是内能，也可以是机械能、势能等…
第三个问号：活塞充气球，人对活塞做正功，转化为活塞的机械能及一部分摩擦产生的热能（打气筒打气后会很烫就是摩擦生热），活塞的机械能转化为气体的内能。
第四个问号：老师说的对
第五个问号：外界对物体做负功 ，那么物体的能量减少，因为外界对物体做负功就相当于物体对外界做正功
第六个问号：摩擦力做负功，物体内能减少，摩擦产热挥发，使物体能量减少，就比如打气筒，活塞同筒壁间的摩擦力做负功，是活塞机械能减少；摩擦力做正功，物体内能增加，这时候摩擦力是有益的，比如汽车的后轮，地面与轮子的摩擦力向前，做正功使汽车前进机械能增加。
第七个问号：外界对物体做功要看外界对物体做的是正功还是负功，外界对物体做正功那么外界做功的能量传递给物体，是物体能量增加。负功则相反，使物体的能量传到外界。
第八个问号：1）做正功对应能量输出，比如发动机活塞对曲柄连杆做正功，使杆机械能增加向外输出能量让车子前进，车的机械能增加。2）做负功对应能量输入，还是发动机的例子，燃料对活塞做正功，就是活塞对燃料做负功，伴随着燃料的内能输入活塞转化为活塞的机械能。
第九个问号：弄不清很纠结啊，肿么办呢？慢慢分析呗，比如陨石从太空坠入地球，陨石的动能哪来的？陨石又没发动机，显然是势能转化为动能嘛！然后呢？还有什么关系呢？陨石坠落是不是要和空气摩擦，摩擦力做负功，摩擦生热，陨石很烫有木有？哪来的热能？显然是动能转化过来的嘛！如果陨石没动能的话怎么运动？怎么和空气摩擦？再然后呢？陨石撞击地球，漫天灰尘和击起的石块，恐龙灭绝了有木有？灰尘怎么飘起来的？显然是撞击的能量转化为灰尘的动能和势能的嘛！也就是灰尘的机械能。地球砸出的大坑怎么来的？坑里原有的物质都发生了移动，能量就是陨石的动能转化过来的嘛！最后，陨石的势能转化为热量散失在大气，转化为灰尘石头的机械能……………………（机械能=动能+势能）
最后：慢慢想嘛！能量守恒，就是能量变化来变化的又满足守恒。

追问

是不是像这样的 比如说摩擦力对物体做负功 热能增加 但是热能释放出去外界后就不能算进物体里了 就是说物体的能量减少 转化成对外界的内能? 其实总的能量还是守恒的
其实第5个问号那还是不是很理解 如果物体对外界做了功 是不是它的能量一定减少?
至少物体对那个对象 是做正功和负功的能量关系要取决于那个对象 而这个能量与这个物体无关?\
它只是起一个传导作用 而能量分配是由对象决定的?

追答

第五个问号你不理解的地方我有点看不懂………至少物体对那个对象 是做正功和负功的能量关系要取决于那个对象 而这个能量与这个物体无关?\
它只是起一个传导作用 而能量分配是由对象决定的?
这几句话能再说的仔细一点吗？或是举个例子

追问

比如说摩擦力对物体做负功 热能增加 但是热能释放出去外界后就不能算进物体里了 就是说物体的能量减少 转化成对外界的内能? 其实总的能量还是守恒的
其实我就是不明白 做外界对物体做正负功 物体的能量变化而已 我觉得内能都是增大的
因为摩擦力那个例子 但是如果说 摩擦力做负功物体产生的热量不是物体的内能的话而是转化给外界的内能的话就很好理解了 就是物体消耗了内能 转化给外界能量

追答

物体的能量减少，传递给其他物质，拿摩擦力做负功的例子，打气筒发热，热量散失，进入到空气中，转化成大气的内能，这部分内能是这么理解的：热空气上升，散失的热量转化成空气中那些粒子的机械能。
外界对物体做正负功，物体的能量变化，这个变化是双向的，可以增大或是减小，如果是单向的，就比如按你说的都是增大的，那物体的能量还怎么守恒？直进不出能守恒吗？
摩擦力做负功物体产生热量这部分是属于物体的内能，物体温度上升后，热传导，它会将能量传递给周围温度低的问题，就像开水最终会变凉，它所具有的内能是燃料燃烧产生的热能传递给它的，它又把这部分热能传递给和它接触的东西，转化为其他物体的能量。
物体消耗了内能，转化给外界能量，这句话是对的啊，就开水的例子。

追问

摩擦力做负功 产生热能如果属于物体的内能 那物体能量哪有减少? 产生的内能转化给外界就应该算外界了的吧? 还有老师说温度和内能是两个概念 但是一般情况下内能增加对应温度增加 是不是可以这样理解 温度只是内能的一种表现形式 温度升高 不代表内能有损耗吧? 我一直以为物体温度升高 是因为热量在散失

追答

摩擦力做负功，产生的热能，注意几个物体，人、打气筒、活塞、气球，人对打气筒做正功，打气筒的活塞获得机械能，打气筒壁摩擦产热，产热的这部分能量是由人做功产生的，之所以有摩擦力存在是因为人对活塞做功。
所以，摩擦力做负功，产生的热能是由人做功产生的，对人而言人有能量的损失，所以我们要吃饭补充能量。
外界也只是一个相对的概念，对摩擦这个例子，外界指的是空气。
温度和内能是两个概念。温度升高说明物体接受能量，代表着物体所具有的能量增加。物体温度升高是因为热量在输入。开水温度升高是为什么？燃料在加热啊。

追问

比如说物体在不光滑的水平面上滑动 物体上有内能损耗 这怎么解释? 列能量方程的时候 增加量是写内能没错啊? 物体上因摩擦力做负功 损失一般分能量变成外界的内能 所以内能是属于增加量? 物体对外界做负功 那也是做功啊 为什么不对应能量输出 到底做正负功和能量输入输出是什么关系啊 温度升高 代表内能增加吗?(不考虑分子势能) 就是我说的温度相当于一个量度?
重点在这几个了 麻烦你了 再解答下

追答

我举汽车的例子吧，汽车运动，是不是要消耗能量？是不是有内能的损耗？
正负功与能量的输出输入问题。物体做正功，对应能量的输出，整负功对应能量的输入。A物体对B物体做正功的话，A是把自己的能量传递给B物体，是A能量输出，然后输入B。对B而言，那么B就是对A做负功，能量由A输入到B，就是B是接受了能量的输入。简而言之，物体做正功，那么那个物体就是输出能量，做负功，就是输入能量。
温度升高内能增加跟物体内部的分子热运动有关啊，怎么能说不考虑分子的势能？你这一假设前提就是错误的。