第六章功和能.docx
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1、第六章功和能图6-1自然界中存在着各种不同形式的物质运动:机械运动,热运动,电磁运动以及原子和原子核内部的运动等。各种运动形式在一定的条件下都能直接或间接地相互转化。远古时代人们在生活实践中发现了摩擦生热的现象,传说的燧人氏发明钻木取火(图6-1),就是机械运动转化为热运动的一个例子。18世纪以来,随着蒸汽机、内燃机、发电机和电动机的相继问世,人类实现了使各种不同形式运动相互转化,并应用于生产技术领域,促进了人类文明的发展。18世纪中叶,科学家们为了对运动形式的转化作出量度,提出了能量(energy)的概念,简称为能。并且对每种形式的运动陆续提出了跟它们相对应的能的概念,例如机械能,内能,电磁
2、能,核能等等。运动形式的转化在数量上可用能量的转化来描述,而发现和研究各种能量相互之间转化的条件,以及其转化中的数量关系也就成了物理学研究的重要内容。这一章我们将学习与机械运动有关的机械能及其转化的规律。X功机械运动是人类历史上最先被利用的运动形式之一。原始时期人们就知道投石击兽,进行狩猎。进入农耕时期后,人们就挥锄破土、拉犁耕地进行种植。随着人类文明的进展,机械运动在人们生活和生产中的应用也更加广泛。人们发明创造各种机械,利用它们做功,进一步实现对机械运动的应用。所以,我们在学习机械能之前,先学习机械功(WOrk)O功的概念在初中,我们己经学习过功的初步概念,一个物体受到力的作用,并在力的方
3、向上发生了位移,我们就说这个力对物体做了功。力和物体在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素,人推物体使物体沿水平方向运动,物体在推力的方向上发生一段位移,推力对物体就做了功图6-2(a)0如果物体被墙挡住,人推物体,物体没有发生位移,推力便没有做功图6-2(b)。在推动物体的过程中,物体还受到重力和支持力的作用,这两个力都没有对物体做功,因为物体在竖直方向上没有发生位移。做功的多少是由力的大小和在力的方向上位移的大小所决定的。功等于力F和沿力的方向上的位移S的乘积,即W=Fs.我国法定计量单位规定功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。1牛的力使物体在力的方向上发生1米位移,力对物体所做的
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