功的大小为 B,重力做功的大小为 C,空气阻力做功的大小为 D。当用
这些量表达时,小滑块的动能的改变(指末态动能减去初态动能)等
于
,滑块的重力势能的改变等于
,滑块机械能(指
动能与重力势能之和)的改变等于
。
解析:根据功能关系,动能的改变等于外力做功的代数和,其中做 负功的有空气阻力,斜面对滑块的作用力(因弹力不做功,实际上为 摩擦阻力做的功),因此 ΔEk=A-B+C-D;重力势能的减少等于重力做 的功,因此 ΔEp=-C;滑块机械能的改变等于重力之外的其他力做的 功,因此 ΔE=A-B-D。
地球表面每分钟每平方厘米获得的能量为1.32×6×101203 J=4.2 J。
(2)以太阳为球心,以日地距离 r 为半径作一个球面,根据上述 观测,在此球面的每平方厘米面积上每秒接收到的太阳能(即射到大 气顶层的太阳能)为(4.2÷43%÷60) J≈0.163 J。
太阳是向四面八方均匀辐射的,上述球面每秒接收到的太阳能 即为太阳的辐射功率 P。
要点突破探究
一、 对功能关系的理解
1.功能关系概述 (1)不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的,做功的过程 就是能量之间转化(或转移)的过程。 (2)功是能量转化的量度。做了多少功,就有多少能量发生转化 (或转移)。
2.功与能的关系 由于功是能量转化的量度,某种力做功往往与某一种具体形式 的能量转化相联系,具体功能关系如表:
思考探究 1.如何理解能量“转化”“转移”与守恒的关系? 答案:(1)某种形式的能量减少,一定存在另外形式的能量增加, 且减少量和增加量相等。 (2)某个物体的能量减少,一定存在别的物体的能量增加,且减少 量和增加量相等。
2.说明下列现象中能量是怎样转化的。 (1)水平公路上行驶的汽车,发动机熄火之后,速度越变越小,最 后停止。 (2)在阻尼振动中,单摆摆动的幅度越来越小,最后停下来。 (3)火药爆炸产生燃气,子弹在燃气的推动下从枪膛发射出去,射 穿一块钢板,速度减小。 (4)柴油机带动发电机发电,供给电动水泵抽水,把水从低处抽到 高处。
