物理 -功和能

简介

• 当作用力（施加力）时，力的作用点在力的方向上发生位移，这被称为做功。

• 功一词最早由法国数学家加斯帕德·古斯塔夫·科里奥利于1826年提出。

• 作用在物体上的力所做的功等于力的大小乘以物体在力方向上移动的距离，计算公式如下：

• 所做的功 (W) = 力 (F) × 位移 (s)

• 功只有大小，没有方向。

• 功的SI单位是焦耳 (J)。

能量

• 能量可以转化，但不能被创造或毁灭。例如，利用太阳能发电等。

• 做功的物体损失能量，而对物体做功的物体获得能量。

• 此外，拥有能量的物体可以对另一个物体施加力，将能量从前者转移到后者。

• 因此，物体的能量用其做功的能力来衡量。

• 能量的SI单位是焦耳 (J)。

能量的形式

• 以下是主要的能量形式：

  • 势能

  • 动能

  • 热能

  • 化学能

  • 电能

  • 光能

• 让我们简要讨论一下每种能量。

势能

• 物体由于其相对于其他物体的位置而具有的能量称为势能。

• 因此，势能是物体中储存的能量。例如，重力势能、弹性势能、电势能等。

• 势能的SI单位是焦耳 (J)。

• 势能一词由苏格兰工程师和物理学家威廉·朗肯提出。

动能

• 物体由于运动而具有的能量称为动能。

• 运动的物体保持其动能，除非其速度发生变化（增加或减少）。

• 动能的SI单位是焦耳 (J)。

热能

• 热是能量的一种形式，它会自发地从较热的物体传递到较冷的物体。

化学能

• 化学物质通过化学反应发生转变并转化其他化学物质的潜力称为化学能。例如，化学键的断裂或形成、电池等。

• 化学物质的化学能可以通过化学反应转化为其他形式的能量。例如，绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能（通常是氧气）。

电能

• 由电势能或动能产生的能量称为电能。

• 电力通常由发电厂的机电发电机产生。

• 机电发电机主要由热机驱动，热机以流水和风能的动能为燃料。

• 机电发电机也由热机驱动，热机以化学燃烧或核裂变为燃料。

光能

• 光是一种电磁辐射形式。

• 光能可能是我们唯一真正能够看到的能量形式。

• 光以自然的方式通过空间传递能量。例如，太阳能。

能量守恒定律

• 能量守恒定律指出，能量既不能被创造也不能被毁灭；然而，它只能从一种形式转换为另一种形式。

• 根据能量守恒定律，转化前后总能量保持不变。

• 能量守恒定律在所有条件和位置以及所有类型的转化中都适用。