Transcript 3-2動能與位能(功能轉換).

第三章 功與能
3-2 動能位能與能量守恆
功能轉換
1.功與能 可以 相互轉換。施力作功可以使
物體具有能量(動能或位能)，有能量的物
體也可以作功。
2.功與能轉換的例子：
 用手向上施力舉起袋子，袋子沿作用力的
方向移動了一段距離，所以此作用力對袋
子 作功 ，而袋子的高度增加，所以袋子
的 重力位能 增加。
功能轉換

滾輪胎比賽時，施一水平推力於原來靜止
於水平路上的輪胎，輪胎便會沿著推力的
方向運動，此時推力對輪胎作功，且轉換
為輪胎增加的 動能 。
功能轉換


如圖，以鐵鎚釘釘子進入木板
時，釘子受到鐵鎚的作用力，
並沿受力方向朝木板內移動一
段距離，也可以說：具有 動
能的鐵鎚對釘子作功，而將釘
子敲入木板中。
如圖，落下的重物，會放出
重力位能 對木樁作功，而將
木樁打入地面。
功能轉換



有些力所作的功，只與運動的起點即終點
的位置有關，而與物體運動的路線無關，
此作用力稱為守恆力。例：重力、彈力。
力學能(機械能)：動能與位能的總和。
力學能守恆定律：物體只受重力或彈力作
用，而 沒有 其他外力作用時， 動能 和
位能 總和保持 不變 。
功能轉換
運動時動能與位能的轉
換：如右圖。
(1)玩滑板的人站在高處，
重力位能最 大 ，動能
最 小 。
(2)由A處下滑到B處的過程
中，高度下降， 位能
逐漸 減少 ，轉換為
動能 ，使得動能 增
加 ，速率隨著變 快 。

功能轉換
(3)當衝至最低點B時，
速度最 快 ，動能最
大 ，重力位能為最
小 。
(4)由B處爬升到C處，
速率變 慢 ，動能逐
漸 減少 ，轉換為
位能 ，使得位能 增
加 ，高度隨著變
高 。
功能轉換
(5)到達C處時剛好停下
來，速率為 零 ，動
能為 零 ，而位能與
剛要下滑時的位能大
小 相同 。
(6)若不考慮摩擦力的
作用，此人在下滑與
爬升的過程中，會遵
守 力學能守恆 ，也
就是 動能 與 位能
總和都保持 不變 。
能量守恆
能量的形式與轉換
(1)能量除了力學能之外，還有其它形式，如
熱 能、 光 能、 電 能、 化學 能、 聲
能、核 能。
(2)不同形式的能量 可以 相互轉換。
(3) 能量守恆 定律：理想狀況，能量的形式
不管以何種方式轉變，其總和是 不變 。
(4)能量不會無中生有，也不會憑空消失。

能量守恆
能量轉換的例子：
(1)水力發電：利用
大量的水從高處
沖下(重力位能)，
推動水輪機運轉
(動 能)，再帶動
發電機發電(電
能)。

能量守恆
(2)日光燈照明： 電 能 → 光 能。
(3)烤箱： 電 能 → 熱 能。
(4)太陽能： 熱 能 → 電 能。