1、做功
物理學中規定:作用在物體上的力,使物體在力的方向上通過了一段距離,就說這個力對物體做了機械功(簡稱“做功”)
2、做功的兩個必要的因素
⑴ 作用在物體上的力;
⑵ 物體在力的方向上通過的距離。
3、功的計算方法
定義:力對物體做的功,等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
公式:功=力×距離,即 W=F·s
單位:在國際單位制中,功W的單位:牛·米(N·m)或焦耳(J)
1J的物理意義:1 N的力,使物體力的方向上通過1m的距離所做的功為1J。
即:1J=1N×1m=1 N·m
注意:在運算過程中,力F的單位:牛(N);距離s的單位:米(m)
4、機械功原理
⑴ 使用機械隻能省力或省距離,但不能省功。
⑵ 機械功原理是機械的重要定律,是能量守恒在機械中的體現。
5、功率
⑴ 功率概念:物理學中,把單位時間裡做的功叫做功率。
⑵ 功率的物理意義:功率是表示做功快慢的物理量。
⑶ 功率計算公式:功率=功/時間
符号表達式:P=W/ t推導式p=Fv(F單位是N,V單位是m/s)
⑷ 功率的單位:在國際單位制中,功的單位是焦耳,時間的單位是秒,功率的單位是焦耳/秒
注意:功率的單位有一個專門名稱叫瓦特,簡稱瓦,符号是W,這個單位是為了紀念英國物理學家瓦特而用他的名字命名的。1W= 1 J / s
6、機械效率
⑴ 機械效率的定義:有用功與總功的比。
⑵ 公式:
⑶ 有用功(W有用):克服物體的重力所做的功 W=Gh。
⑷ 額外功(W額外):克服機械自身的重力和摩擦力所做的功。
⑸ 總功(W總):動力對機械所做的功W=FS。
⑹ 總功等于用功和額外功的總和,即W總=W有用 W額外。
7、“能量”
概念:物體具有做功的本領,就說物體具有能。
總結:在物理學中,能量和做功有密切的聯系,能量反映了物體做功的本領。一個物體能做的功越多,這個物體的能量就越大。
⑴ 動能:物體由于運動而具有的能。
⑵ 重力勢能:物體由于被舉高而具有的能。
⑶ 彈性勢能:物體由于發生彈性形變而具有的能。
質量相同時,速度越大的物體能做的功越多,表明它具有的動能越大;
速度相同時,質量越大的物體能做的功越多,表明它具有的動能大。
物體被舉得越高,質量越大,它具有的重力勢能就越大。
物體具有的動能和勢能是可以相互轉化的。
8、内能與熱量
⑴ 内能:物體内部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和叫内能。
⑵ 物體的内能與溫度有關:物體的溫度越高,分子運動速度越快,内能就越大。
⑶ 熱運動:物體内部大量分子的無規則運動。
⑷ 改變物體内能的方法:做功和熱傳遞,這兩種方法對改變物體的内能是等效的。
⑸ 物體對外做功,物體的内能減小;外界對物體做功,物體的内能增大。
⑹ 物體吸收熱量,當溫度升高時,物體内能增大;物體放出熱量,當溫度降低時,物體内能減小。
⑺ 所有能量的單位都是:焦耳。
⑻ 熱量(Q):在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫熱量。(物體含有多少熱量的說法是錯誤的)
⑼ 比熱(c ):單位質量的某種物質溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量叫做這種物質的比熱。
⑽ 比熱是物質的一種屬性,它不随物質的體積、質量、形狀、位置、溫度的改變而改變,隻要物質相同,比熱就相同。
⑾ 比熱的單位是:焦耳/(千克·℃),讀作:焦耳每千克攝氏度。
⑿ 水的比熱是:C=4.2×103焦耳/(千克·℃),它表示的物理意義是:每千克的水當溫度升高(或降低)1℃時,吸收(或放出)的熱量是4.2×103焦耳。
⒀ 熱量的計算:
① Q吸 = =cm(t-t0)=cm△t升 (Q吸是吸收熱量,單位是焦耳;c 是物體比熱,單位是:焦/(千克·℃);m是質量;t0 是初始溫度;t是後來的溫度。)
② Q放 =cm(t0-t)=cm△t降
⒁ 能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創生,它隻會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移過程中,能量的總量保持不變。
9、内能與熱機
⑴ 燃燒值q :1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫熱值。單位是:焦耳/千克。
⑵ 燃料燃燒放出熱量計算:
Q放 =qm或者Q放 =qv;
(Q放是熱量,單位是:焦耳;q是熱值,單位是:焦/千克;m 是質量,單位是:千克。),
有時候氣體的熱值可以用 Q放 =qv計算
(Q放是熱量,單位是:焦耳;q是熱值,單位是:焦/立方米;v是體積,單位是:立方米。)
⑶ 利用内能可以加熱,也可以做功。
⑷ 内燃機可分為汽油機和柴油機,它們一個工作循環由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程。一個工作循環中對外做功1次,活塞往複2次,曲軸飛輪轉2周。
⑸ 熱機的效率:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫熱機的效率。熱機的效率是熱機性能的一個重要指标。
⑹ 在熱機的各種損失中,廢氣帶走的能量最多,設法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
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