第十一章 功和机械能

第一节 功

一、力学中的功

物理学中的功主要是吸收了“贡献”的意思。

1、定义：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，这个力对物体做了功。

2、做功的两个必要因素：F------作用在物体上的力

S------物体在力的方向上移动的距离

二者缺一不可

3.不做功的三种典型情况

(1)有力，但是在力的方向上通过的距离为零。

(2)有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用。

(3)有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂 直的。 二、功的计算

1.功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公 式 ： 功=力×距离

W = Fs

2.功的单位和物理意义。

(1)单位：在国际单位制中，力的单位是牛，距离的单位是米，则功的单位是 牛米 。 它有一个专门的名称叫做 焦耳 ，简称 焦 ，符号 J (2)物理意义：

1 J=1 N · m

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表示1 N的力使物体在力的方向上，通过1 m的距离时所做的功为1 J。

第二节 功率

1.定义：功与做功所用时间之比叫做功率。符号，P，它在数值上等于单位时间内所做的功。

2.表达式：时间

功

功率

tWP

3.国际单位：瓦特，简称 瓦，单位符号W。瓦特=焦耳/秒，即1W=1J/S

常用单位：1 kW= 3

10W 1 MW= 6

10W

4.物理意义：1W，表示在1S内做了1J的功;功率70 W表示：在1 s内做了70 J

的功。

第三节 动能和势能

一、能量 ：物体能够对外做功，表示这个物体具有能量 二、能量的不同形式

1、动能：物体由于运动而具有的能。

物体动能的大小跟 速度 、 质量 有关，质量相同的物体，运动的速度越大，

它的动能 越大 ;运动速度相同的物体，质量 越大 ，它的动能也 越大 。

2.势能

(1)重力势能：物体由于被举高而具有的能量

重力势能的大小与 高度 、 质量 有关，质量相同的物体，高度 越大 ，重

力势能 越大 ;高度相同的物体，质量 越大 ，它的重力势能也 越大 。

(2)弹性势能：物体由于弹性形变而具有的能量

弹性势能大小与 形变大小 有关，物体的弹性 形变越大 ，弹性势能 越大 。

第四节 机械能及其转化

一、机械能：

1、动能、势能统称为 机械能 。 势能包括 重力势能和弹性势能 。

2.物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。 二、机械能的转化及守恒

1.动能和势能能够相互转化

弯弓射箭时，弓的 弹性势能 转化成箭的 动能 ;自由下落的球， 重力势能 转化成 动能 。

2.机械能守恒

当只有动能和势能互相转化时，机械能总量不变。 三、水能和风能的利用

1.水能和风能是机械能

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2.在水(风)力发电站，水(风)的机械能转化为电能。