能量轉化

英文

conversion of energy ; energy transformation

物體做功的過程是能量轉化指各種能量之間在一定條件下互相轉化過程。

1.功的概念：

(1)定義：物體受到力的作用，並在力的方向上發生一段位移，就說力對物體做了功。

(2)公式：W=FS

(3)功是標量，沒有方向，但有正負。

(1)定義：物體在單位時間內做的功叫功率，功率是表征物體做功快慢的物理量。

(2)公式：P=W/t

(3)功率是標量。

(1)動能：物體由於運動而具有的能叫動能，動能是狀態量，也是相對量，因為v是瞬時速度且與參照系的選擇有關。

(2)動能定理：合外力所做的功等於物體動能的變化。

(3)對動能定理的理解

①動能定理的計算式是標量式，v和S是相對同一參考系的式中只涉及動能和功，無其他能。

②動能定理的研究對象是單一物體，或是可以看成單一物體的物體系。

③動能定理適用於物體的直線運動，也適用於曲線運動，適用於恆力做功，也適用於變力做功。力可以是各種性質的力，既可以同時作用，也可以分段作用。

做功的過程就是能量轉化的過程，做了多少功，就有多少能量發生了轉化，所以功是能量轉化的量度。

(1)機械能：物體動能和勢能統稱為機械能

(2)重力勢能：地球上的物體具有跟它的高度有關的能量叫重力勢能

重力做正功，重力勢能減小，重力做負功，重力勢能增加即重力做功等於勢能增量的負值

(3)彈性勢能：由於發生彈性形變而具有的能。

(1)在只有重力（或系統內彈力）做功的情形下，物體的重力勢能（或彈性勢能）和動能之間發生相互轉化，但總的機械能保持不變。

機械能守恆的條件

(2)只有重力做功機械能守恆（對物體來說）

對於系統來說，外力中只有重力做功，內力中內力做功代數和為零，則系統的機械能守恆。

我們還可以用做功來判斷，或用能量轉化來判定機械能守恆。

電燈——電能轉化成光能和熱能
摩擦生熱——動能轉化成熱能
電鑽工作時的火花——動能轉化成熱能
太陽能熱水器——太陽能轉化成熱能
電風扇——電能轉化成機械能和熱能
發電機——機械能轉化成電能
電飯鍋——電能轉化成熱能