明朗高中物理

功与能

人民教育出版社高中物理2010年第3版,没有使用“功是能量转化或转移的量度”这个笼统的不合实际的表述,这是一个进步。教学杂志和教辅书还在使用不当的说法。

讲述功的功的概念,重在把定义尽可能说清楚。至于功与能量的关系,需要在多个课题分别讲述。下面是提要。

功的定义式中的位移,定义为力所作用的那部分物质的位移时,外力对系统的一个力的功,表示外界跟系统之间由于这个力的作用而发生的能量转移的数量。这是热力学第一定律所包含的部分内容。但是,按通常方法计算的单个滑动摩擦力的功,不具有上述意义。

单个质点动能的变化,等于质点受到的所有外力的总功。这是单质点动能定理。

系统内几个质点的总动能的变化,等于系统内几个质点受到的所有外力和内力的总功。这是质点组动能定理。

机械能定理。略。

系统内两个质点的引力势能的变化,等于(-1)乘以系统内一对万有引力的总功。这是引力势能定义。

系统内两个电荷的静电势能的变化,等于(-1)乘以系统内一对库仑力的总功。这是电势能定义。

系统内两个分子的分子势能的变化,等于(-1)乘以系统内一对分子力的总功。这是分子势能定义。

一对滑动摩擦力的总功,表示由于这对滑动摩擦力而使所在系统发生的宏观动能的变化。这是质点组动能定理的一个推论。

一对滑动摩擦力的总功的绝对值,表示由于这对滑动摩擦力而使所在系统发生的内能的变化。

电路中电功,是电路中电场力的功,等于电势能(电能)的减少。至于电功是否又等于另外某种或某些能量的增加,要看情景:对于纯电阻电路,电功又等于增加的热能;对于含有电动机的电路,电功又等于增加的热能和电动机对外的功。

work-energy.txt · Last modified: 2018/05/20 12:31 by minglang