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    物理都有哪些能量?來做個總結

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    什么是能量?

    能量指的是,能夠對外做功的一種屬性。物體能夠對外做功,我們就說這個物體具有能量。

    比如,我們說風能,是因為風能推動風力發電機,對發電機做功,進而發電。

    比如,我們說高處的水具有重力勢能,是因為水能夠推動水輪機做功。

    能量轉化:內燃機的摩擦做功產生熱量

    高中物理都有什么能?

    王尚老師:幫助同學們把不同模塊中講到的能量進行匯總,具體如下:

    力學中的能量:動能、彈性勢能、重力勢能、機械能;

    熱學中的能量:熱能、焦耳熱、熱量;(熱量和熱能可不是一碼事);微觀領域:分子的動能、勢能。

    高中物理課本

    光學中的能量:光能。

    機械波中講過的能量:振動能量(共振)。

    電學中的能量:電勢能、焦耳熱。

    磁場中的能量:只知道磁場有能量即可,沒有要求掌握定量的計算與公式。

    原子物理學:核能(包括愛因斯坦質能方程釋放的能)。

    功能關系

    功能關系,就是做功與能量之間的對應關系。比如,重力做的功,對應著重力勢能的改變量,兩者的絕對值大小是相等的。詳細的解析,請看文章底部參考文獻。

    動能

    常考能量之動能

    物體由于作機械運動而具有的能。它的大小定義為物體質量與速度平方乘積的二分之一。因此,質量相同的物體,運動速度越大,它的動能越大;運動速度相同的物體,質量越大,具有的動能就越大。

    常考能量之彈簧彈性勢能

    發生彈性形變的物體的各部分之間,由于有彈力的相互作用,也具有勢能,這種勢能叫做彈性勢能(elastic potential energy)。同一彈性物體在一定范圍內形變越大,具有的彈性勢能就越多,反之,則越小。彈性勢能是彈力做功轉化而來,彈力做正功,彈性勢能減少,彈力做負功,彈性勢能增加。

    常考能量之重力勢能

    物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能。物體重力勢能的大小由地球對物體的引力大小以及地球和地面上物體的相對位置決定。物體質量越大、位置越高、做功本領越大,物體具有的重力勢能就越多。

    常考能量之機械能

    機械能是動能與勢能的總和,這里的勢能分為重力勢能和彈性勢能。決定動能的是質量與速度;決定重力勢能的是質量和高度;決定彈性勢能的是勁度系數與形變量。

    焦耳熱

    常考能量之焦耳熱

    1841年,英國物理學家焦耳發現載流導體中產生的熱量Q(稱為焦耳熱)與電流 I 的平方、導體的電阻R、通電時間t成正比,這個規律叫焦耳定律。在電磁感應問題中,大多數都是通過克服安培力做功把其他形式能轉化為回路的電能,被電阻消耗轉化為焦耳熱能。詳細解析在這里

    常考能量之摩擦生熱

    兩個物體相對運動,在其接觸面上產生內能的過程,叫做摩擦生熱。這里的熱字,其實是內能的意思。摩擦生熱的公式是Q=μN△x,△x指的是相對位移。這個是Q的定義式,考試可以直接用。用摩擦生熱的方程是能量守恒定律。因為此時機械能不守恒,摩擦生熱對應的是內能,動能定理不包括這個因子。摩擦生熱具體見底部參考文獻。

    常考能量之電勢能

    電勢能是處于電場的電荷所具有的勢能,這是由靜電場力可以做功而具有的能量。電勢能是一種勢能,其大小與位置有關系,與重力勢能類似。

    常考能量之分子平均動能

    分子平均動能,指的是構成物質的大量分子由于不規則熱運動而具有的動能,我們無法找出某個分子的動能,當然這也是無意義的。因此我們從統計學的角度,來研究其算數平均數,即分子平均動能。

    常考能量之分子勢能

    分子勢能指的是由于分子間作用力的存在,而具有的能量。在高中物理階段,我們之研究兩個分子勢能隨兩者距離的關系。

    分子勢能

    常考能量之機械振動的能量

     機械振動具有能量,而且能夠把能量向遠處傳遞。機械振動的能量與振幅相關。

    常考能量之光子能量

     光子的能量計算式是E=hv,這里的v指的是光子的頻率。顯然,紫外線的頻率大于紅外線,因此紫外線單個光子的能量更高。

    常考能量之核能

    無論是核裂變,還是核聚變,都能夠釋放大量的能量。由于核子變化而產生的能量,我們稱之為核能。核能的產生和計算,依賴愛因斯坦質能方程。 

    參考文獻

    功能關系http://www.q6113.com/zongjie/kaodian/43174.html

    能量守恒定律http://www.q6113.com/zongjie/kaodian/43173.html

    動能定理的使用http://www.q6113.com/top/479242.html

    摩擦生熱公式http://bk.www.q6113.com/index.php/archives/6995

    質能方程http://www.q6113.com/top/481761.html

    摩擦生熱http://www.q6113.com/zongjie/kaodian/437761.html

    作者:王尚,責任編輯:齊思源,蘇陽。文章版權高中物理網(www.q6113.com),不得轉載。

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