什麼是能量守恆中的三座大山?

2020-12-04 學習方程式

就是這麼雷

【1】三座大山

要弄懂能量守恆的問題,就要先弄懂三個概念:能、功、功能原理。

這是最主要的三個基本概念,也是橫在前面的三座大山。

這三個基本概念,也是對能量守恆知識點的總結:

【2】能

能,即是能量。

什麼是能量?

你的手機工作需要消耗電能;

你每一個動作都需要消耗食物中的化學能;

汽油燃燒後釋放的熱量推動了汽車運動;

原子核的裂變能夠釋放巨大的能量。

以上這些變化都需要能量的參與,沒有能量,這些變化就沒辦法進行。

能量,就是推動這些變化的動力,沒有動力,變化就不可能發生。

【3】功WORK

功,符號W,是英文字母Work的縮寫,簡單來說,就是工作的意思。

什麼是功,它與能量有什麼關係?

想想你的手機是怎麼工作的?

你的手機一開始工作,它就要消耗電能。

消耗的電能到哪裡去了?

在手機工作的過程中,電能轉化成了手機屏幕上的動畫、播放的聲音、震動和發熱。

也即是說,在手機工作過程中,電能並沒有消失,它轉化成了光能、動能、內能......

從這個過程中,我們可以知道,功,就是工作,它的工作效果,就是使能量發生轉化。

在力學中,做功的,就是力。

力作用在物體上,使得物體上的能量發生了轉化。

【4】功能原理

功能原理,是能量守恆中最核心的關係。

我們知道,在做功的過程中,能量發生了轉化。

那麼,能量轉化的數量,跟做功的數量,有什麼關係嗎?

有!

能量轉化的數量=做功的數量。

這個關係,就是功能關係!

在兩個大水杯之間架個抽水機。

A杯中的水,代表物體具有的某種能量的多少。

B杯中的水,代表物體具有的另一種能量的多少。

抽水機M的工作,代表作用在物體上的力在做功。

抽水機開始工作的時候,將A中的水抽到B中。

則我們可以知道:A中減少的水=B中增加的水=抽水機抽的水。

也即是說,力做了多少功,能量就轉化了多少,這就是功能原理。

而無論抽水機怎麼抽水,A與B中的水的總和保持不變,這就是能量守恆

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