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能量是物质运动的一般量度 。相应于不同形式的运动,能量分为机械能、内能 、电能、化学能、原子能等。当物质的运动形式发生转变时 ,能量形式同时发生转变。能量可以在物质之间传递,这种传递过程就是做功或传送热量。例如河水冲击水力发电机做功的过程,就是河水的机械能传递给发电机 ,并转化为电能的过程 。
自然界一切过程都服从能量转化和守恒定律。物体要对外界做功,就必须消耗本身的能量或从别处得到能量的补充。因此,一个物体的能量愈大 ,它对外界就有可能做更多的功 。能量传递的多少等于做功的数值。功是能量转化的量度,是一个过程量,而能量是一个状态量。两者有严格的区别 。因而“动转变为能 ,能转变为功”的说法是不合适的。可以相互转化的只是各种形式的能,做功是能量转化的方式之一。在热学中我们也常常习惯于说“热转变为功,功转变为热” ,这种说法也是不够确切的,热功过程一般都是指物体的内能和机械能的相互转化过程 。
因为功只能度量能量的转化的多少。所以功是能量的量度。
功是过程量,是能量的度量,做功是传递能量的一种方式 能量是状态量 ,是一个系统本身所具有的一个量
1、功和能的关系
(1)功是能量转化的量度,即做了多少功必然伴随着多少能量发生了转化;反之转化了多少能量必定同时
做了多少功 。
(2)各种形式的能都可以在一定条件下发生相互转化,且在转化过程中总能量守恒 ,即符合能的转化和守
恒定律,其具体含义可理解为:
①某种形式能的减少量,一定等于其他形式能的增加量。
②某物体(或物体的某部分)能量的减少量 ,一定等于其他物体(或物体的其他部分)能量的增加量。
2 、摩擦力做功的特点:
(1)静摩擦力做功的特点:
①静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
②在静摩擦力做功的过程中 ,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械
能转化为其他形式的能 。
③相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做的总功等于零。
(2)滑动摩擦力做功的特点:
①滑动摩擦力可以对物体做正功 ,也可以对物体做负功,还可以不做功(比如木块在固定的桌面上运动
时,桌面受到的滑动摩擦力对桌子并不做功)。
②滑动摩擦力做功的过程中,能量的变化有两种情况:一是相互摩擦的物体之间有部分机械能的转移;
二是有一部分机械能转化成了内能 。
③一对滑动摩擦力对系统做的总功(或称净功)总是负值 ,其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积
(与参照物的选取无关,其中某个摩擦力做功的大小与参照物的选取有关),恰等于系统损失的机械
能 ,这部分机械能转化成了系统的内能,即
fs相=Q。
对于功和能的关系 ,教材中是这样阐述的 :“功是能量转化的量度”.这是物理学中的一个重要结论功和能是两个不同却又联系密切的物理量 .力对物体所做的功是与物体受力并在力的方向上发生位移的过程相联系的 ,功是过程的函数 ,而能是描述物体状态的物理量 .因此 ,力做功的“过程 ”意味着“状态的变化”,也即能量的转化 ,此过程中做功的大小与能量转化了多少在数值上相等 .所以功和能是两个不同的概念 ,且做功是能量转化的一种手段 .二、要明确不同性质的力做功时与其对应能量转化的关系仅仅知道功是能量转化的量度是不够的 .我们必须要进一步明确是哪一个力对物体做了功 ,而且相应地使物体的什么能量发生了转化
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