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能量.
• BILS. Physics E.
B115
Ⅰ.功勾能量
7. 力氣功的能量.
比較
力(F)
定義
施力推动質量(kg之物体,若能產生1/2的
加速度,则此施力為1牛頓(N)
It] (W)
「施力牛頓推動質量m的物体使其治力的
方向產生1公尺的位移,則稱施力對此物
作功1焦耳
「方向性向量,具有方向性
純量,無方向性,但有正負之分
「關係式
F-ma
→ IN = 1kg⋅ 1 m/s²
W = FS IJ = INxIm
F=IN
a=1m/s²
F=INJ x=1m
m
m
m
ii.功与功率的關係,
比較
功(W)
功率(P)
定義「治著施力的方向產生位移,即為作單位時間內所作的功,稱為功率
(關係式]
W=FS
單位] 焦耳(丁)
iii.功的種類
種類
正功
=
W (FS) = F( ) = FV
t
W
t
⇒ P₁ = F. V
瓦特(W),(瓦特=1億年/秒
負功
意義
1. 外力方向与物体的移动方向相同時,外力
對物體所作的功為正功(為正值),物體
的能量会增加
2.力与位移的夾角小於90,功為正值
1. 施力方向与物体移动方向相反時,施力對物
体所作的功為負功,物体的能量減少
2.力每位移夾角大於90°,功為負值
3. 兩固体接觸面互相滑动时,动摩擦力与位
移方向相反,故动摩擦力作負功
1. 施力下,向右,位移△P向右,因此下,作正功
2. 施力F2向左,位移△F向右,因此F作負功
力
力层
圖示
一位移成
不作功
無施力
無位移
1. 用心推牆,用心推車
直,向心力不作功
1. 光滑面上等速度運動.
2.推重物等公車
施力和位移垂直.
1. 圓周運動的向心力和運动方向重
12. 提重物前進,力和位移垂直

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IV. 动能及位能
动能
1. 物体具有速率,便具有动能
2. 物体因為運動所具有的能量,即稱為动能.
物体的动能,物體質量。(達車)
x
3.斜面上運动,正向力和位移垂直
位能
1. 物体具有高度,必具有位能,位置愈高,能愈大
2.位置高低和基準面有關,此基準面稱為零位面
1.動位能=物體質量.重力加速度.距零位面高度
2. V = mgh
3. 物体的重力位能不是定值,是由零位面決定
1. 同一物体,动能大小和運動方向無關.
1. 重力位能(U)只和垂直高度(h)有關
12. 不論物體運動方向朝左、朝右、或作圓周運動.2.動位能的大小需由相對零位面的高度決定
只要速率相同,則动能皆相同
3.物體質量愈大,達率愈快,功能愈大,
1. 外力作正功時,幫助物体運动,
2.
使物体速度增加,因动能增加.
外力作負功時,阻止物体动,
使物体速度減慢,因动能減少
13. 功能原理:
3
W=FxS.
(1)力對物體作正功:物體增加的动能
(2)力對物體負功=物體減少的动能
W = FS = [m(VZ-vi)
((3) 作用於物体上的合力對物體所作的功,
必等於物體动能的變化量
(4) 合力對物體所作的功為正值.
物体的动能增加,速率變快,
(3)合力對物体所作的功為負值.
物体的动能减少,速率變慢
3. 物体的重力位能僅每物体起点到终点的重
直高度有關,和所經過的路徑無關.
1.高度增加時:
重力和位移方向相反,因此動作負功
⇒動位能增加
外力和位移方向相同,因此外力作正功
2.高度降低時
:
重力和位移方向相同,因此動作正功
⇒動位能减少
外力和位移方向相反,因此外力作負功
3.功和重力位能(功能原理):
(1) 施外力将物体上提,則施力F=mg,若高
度由h.提高至h..則:
(M)
h公尺
(2) B C D 1 FID) W = F · S = mg. (ch₂-ch₁)
=
Mgch. -mgchi
後來的位能一原來的位能.
-
(16) 降落傘張開時,下墜速率變慢,此時合力
對人作為負值(合力向上),人的动能減少
意義
外力作力,儲存起來,使重力位能增加;
外力作負力,釋放起來,使重力位能減少.
1. 物体只受動或彈力的作用,則在運動過程中,动能与位能的總和維持不變。
2.力学能:动能+位能:定值

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自由落体運動:物体往下掉的過程中,位能減少,动能增加,但
自由
落体 位能1+动能1=位能2+动能2(Vi+K= U2+K2)
擺
动
Ⅱ熱能
1.單擺擺錘自A点釋放,在A、C間擺动,B為最低点
2. A→B過程中,高度下降而速率漸增,重力位能轉換动能。
3.B→C過程中,高度上升而速率漸減,动能轉換成重能位能.
4.假設沒有其他阻力,A→C過程中,动能和重力位能總和不變.
15. C高度相同,动能B点最大,重力位能A、C点最大
意義 物体冷熱的程度,稱為溫度
度性質
溫啡
定義
攝氏
1.利用液体(如水銀,酒精)体積受熱膨脹,測量溫度
12. 利用氣體體積受熱膨脹,測量溫度
(1)固体、液体、氣体皆可做為溫度計的材料
((2) 靈敏度以氣体,液体,固体
(3) 體溫計測量体温,其設計在玻璃管的底部特別狹窄,且有少許彎曲,
目的在避免管內的水銀自动下降.
1.設定標準為水的冰点(冰水共同混合的溫度)
2.水的沸点(水沸騰的溫度)
1.溫度計在冰水的高度定為0℃
2.溫度計在沸水中的高度定為10℃
3. 將二者間的刻度區分為心格
.溫度計在冰水中的高度定為工作
12.溫度計在沸水中的高度定為212F
13. 將二者間的刻度區分為180楼
凱氏 1.科學研究上使用的溫標,又稱為絕對溫標
(克氏) 2.刻度大小与攝氏核度相同,以K表示
[溫標 3.攝氏溫度+273= 克氏溫度
1. 物質受熱後,組成物質的原子會在各自的平衡位置附近做凌亂無序的微小運动,這
「熱 種運動現象稱為「熱運動」
運 2.平均功能是微觀的表現,溫度是巨觀的表現
动 3.物體自外界獲得能量,溫度上升,原子平均动能變大,原子平均速率亦變大.J
物體向外界釋放能量,溫度下降,原子平均动能變小,原子平均速率亦變小
焦耳藉此實驗中力學能與熱能的轉換,證實熱是能量的一種形式

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熱 2.利用二个重錘緩緩下墜時,動位能減少,轉換成為使轉輪葉片旋轉的动能。葉片
功 旋轉的动能,葉片攪动容器內的水產生熱能,因此使水溫升高
富 3.假設在實驗中热能的損失可以忽略不計,則測量重減少的位能,以及容器系統
量 溫度升高時所吸收的熱量,即可計算得知兩者之間的比例關係.
4. 精密測量結果是「卡熱能相當於4.186焦耳能量」,稱為熱功當量.
Ⅲ、核能
i核反應
.愛因斯坦於1995年提出相對論,指出質量能量能互相轉換
質能 2.當物質的質量△m因校反應造以虧損時,會轉換成能量,而釋出能量為E=mc2
互變3.一般的化学反應,只与電子的轉移有關,故反應前後總質量守恆。但核反應前後的總
質量不守性,會有少許質量虧損,這些消失的質量為核反應巨大能量的來源
遵守 1.反應前後的質量數(核子数)守恆
法則 2.反應前後的電荷韌守恆
T核分裂与核熔合反應
種類
核分裂
核熔合(核聚變)
發生重核分裂成兩个較輕的小原子核
只發生於氫句氣等輕核
f
0 +0
+ 0
圖示
重核
輕核 輕核
輕核 輕核
重核
1.輕核具有放射性
特性
2.在室溫下可反應
1.鈾(2)被慢速中子(on)撞擊,分
裂成毀(fBa)和氮(算Kr)兩个较小
反應的原子核
用途
優點
285
1138
反應式: 92
12 Fx: 305 U. !n → Ba+ 1 Kr +
2.
原子彈應用核分裂
2.目前的核能發電廠皆為核分裂發電廠
不產生二氧化硫與二氧化碳,因此不会尊
致空氣汙染与酸雨
1. 重核無放射性
2. 需高溫進行
1.氘(H)与氚(H)的核融合反應:
->>>
I
H+ H He !n + €
1. 氫彈運用核融合原理
12.核熔合為恆星的主要能量來源反應,如
太陽內部籍核熔合苑出大量光与热
核融合產物為穩定的氦原子核,不會產生
|對人體有害的輻射,可視為乾淨能源
↓

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OCR失敗: NoMethodError undefined method `first' for nil:NilClass

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原理
優缺点与應用
2.發電技術是再生能源裡最成熟的
水力發電:水的重力位能轉換成功能,使發電1.最傳統的再生能源
種類
水力
機轉动,將力学能轉換成電能.
力
風力發電:風的动能使發電機轉动,將
力学能轉換為電能
1.臺灣地區冬季受東北風吹襲,故中西部海
濱及離島,適合風力發電.
2. 建造力發電廠,成本較低.