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功與能量


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有關本學習模組

能量這個概念,常出現於日常生活中。例如,當人長時間工作後,會感到疲倦,便需吃點東西,補充能量。能量以不同的形式存在,常見的能量形式包括熱能、光能、聲能、電能、動能和勢能等等。「功」這個名詞或常用於我們的日常生活用語中。然而,物理學中的「功」卻與日常生活用語中廣泛使用的,不盡相同。我們將會在本模組學習功的概念和功的計算。

內容簡介

第一課 功的概念

既然能量有很多種形式,那麼,能量可以由一種形式轉化為另一種形式嗎?事實上,功與能量的關係密切。簡單而言,功就是能量轉移的多少。在這節課中,我們將會先認識不同形式的能量,然後才深入討論功的概念。

學生應學習 學生應能
第一節 能量的形式
  • 認識不同的能量形式
第二節 功(力與位移平行)
  • 闡釋作功是一種能量轉移方式
  • 掌握功的定義
  • 定義機械功 W=Fs

 

第二課 功的計算

我們在上一課討論的作功,其實皆為最簡單的情況,就是作用於物體的力與位移的方向相同。若力的方向與位移的方向成某一角度,如何計算功呢?另一方面,假如有一個人拖動一件置於粗糙地面上的物體。對該物體作功的力,除了人施於物體上的力外,還有地面施加在物體上的摩擦力。在這節課中,我們將學習力和位移非平行時的機械功,並以摩擦力對物體的作功為例子,帶出正功與負功的概念。

學生應學習 學生應能
第一節 功(力與位移非平行)
  • 定義機械功 W=Fs cos θ
  • 解決有關力與位移非平行時的機械功的問題
第二節 正功與負功
  • 掌握正功與負功的概念
  • 解決諸如摩擦力作功的問題
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