功与能量的转换.ppt

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1、功與能量的轉換功：W=FxSF:作用力(牛頓)S:位移(公尺)W:功(焦耳)重力位能：U=mxgxhm:質量(公斤)g:重力加速度h:高度(公尺)動能：Ek=(1/2)mV2m:質量(公斤)V:速度(m/s)當外力對物體作功時,會增加物體的位能或動能功：W=FxSF:作用力(牛頓)S:位移(公尺)W:功(焦耳)所作的功為何?W=2x6=12(焦耳)增加物體的動能F=2牛頓6公尺2kg1m1m1m地面試問外力作功為何?W=2x9.8x1=19.6(焦耳)用來增加物體的重力位能重力位能：U=mxgxhm:質量(公斤)g:

2、重力加速度h:高度(公尺)地面U=02kg8kg1m2m2m1m2m2m2kg1m2m所具有的位能為何?<解答>1.2kg,在1m處的重力位能為:U=2x9.8x1=19.6(焦耳)2.2kg,在2m處的重力位能為:U=2x9.8x2=39.2(焦耳)3.8kg,在2m處的重力位能為:U=8x9.8x2=156.8(焦耳)動能：Ek=(1/2)mV2m:質量(公斤)V:速度(m/s)V=02kgV=5m/s試問動能增加了多少?<解答>Ek=(1/2)x2x52=25(焦耳)自由落體的物體,在落下的過程中,重力位能減

3、少,動能增加,總能量不變,稱為力學能守恆定律.4kg2mU2=4x9.8x2Ek2=0E=U2+Ek2=4x9.8x2=78.4(J)1m地面Uo=0Eko=(1/2)x4xV22=(1/2)x4x2x9.8x2=78.4(J)E=Uo+Eko=0+78.4=78.4(J)U1=4x9.8x1Ek1=(1/2)x4xV12=(1/2)x4x2x9.8x1=39.2(J)E=U2+Ek2=4x9.8x1+39.2=78.4(J)自由落體公式:力學能守恆定律:<例一>一部2公噸的貨車,當行車速度為100km/hr時所具

4、有的動能為何?<例二>一個重100公斤的物體,在101大樓樓頂時(約500m),具有多少的重力位能為何?當掉落至地面時,具有的速度為何?解答解答結語:學完本單元了解(1)爬的越高,位能越大,因此也摔的越重.(2)速度越快,動能越大,碰撞所造成的傷害也越大.自由落體公式:(1)V=gxt(2)h=(1/2)xgxt2(3)V2=2xgxh自由落體落下的速度和物體的質量無關.V:末速度(m/s)g:重力加速度9.8(m/s2)t:時間(s)h:落下的高度回前頁解答<例一>Ek=(1/2)xmxV2=(1/2)x2000x

5、(27.8)2=772840(J)<例二>解答U=mxgxh=100x9.8x500=490000(J)Ek=U=490000=(1/2)xmxV2=(1/2)x100xV2∴V=99(m/s)=356(km/hr)高鐵速度約300(km/hr)台鐵自強號速度最快有130(km/hr)