[科普中国]-能量转化

能量转化1是指各种能量之间在一定条件下互相转化过程 。

英文conversion of energy ; energy transformation

物理解释物体做功的过程是能量转化指各种能量之间在一定条件下互相转化过程 。

1.功的概念：

(1)定义：物体受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，就说力对物体做了功。

(2)公式：W=FS

(3)功是标量，没有方向，但有正负。

2.功率

(1)定义：物体在单位时间内做的功叫功率，功率是表征物体做功快慢的物理量。

(2)公式：P=W/t

(3)功率是标量。

动能定理(1)动能：物体由于运动而具有的能叫动能，动能是状态量，也是相对量，因为v是瞬时速度且与参照系的选择有关。

(2)动能定理：合外力所做的功等于物体动能的变化。

(3)对动能定理的理解

①动能定理的计算式是标量式，v和S是相对同一参考系的式中只涉及动能和功，无其他能。

②动能定理的研究对象是单一物体，或是可以看成单一物体的物体系。

③动能定理适用于物体的直线运动，也适用于曲线运动，适用于恒力做功，也适用于变力做功。力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分段作用。

功能关系做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生了转化，所以功是能量转化的量度。

机械能守恒定律(1)机械能：物体动能和势能统称为机械能

(2)重力势能：地球上的物体具有跟它的高度有关的能量叫重力势能

重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加即重力做功等于势能增量的负值

(3)弹性势能：由于发生弹性形变而具有的能。

机械能守恒定律(1)在只有重力（或系统内弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能之间发生相互转化，但总的机械能保持不变。

机械能守恒的条件

(2)只有重力做功机械能守恒（对物体来说）

对于系统来说，外力中只有重力做功，内力中内力做功代数和为零，则系统的机械能守恒。

我们还可以用做功来判断，或用能量转化来判定机械能守恒。

生活中能量转化的事例
电灯——电能转化成光能和热能
摩擦生热——动能转化成热能
电钻工作时的火花——动能转化成热能
太阳能热水器——太阳能转化成热能
电风扇——电能转化成机械能和热能
发电机——机械能转化成电能
电饭锅——电能转化成热能

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学