第八章功與能

第八章功與能 8-1 功及其單位 8-2 功率及其單位

教學目標 1、了解功及功率的意義及單位。 2、計算物體受外力作用所產生的功及功率。

課程大綱 1.功與能相關介紹 2.功及其單位 3.功率及其單位 4.學習評量 5.結論與課後作業

功與能相關介紹 Q：什麼是功？功的意思就是作功，也就是給能量的意思。 Q：什麼是能？能就是能量，自然界存在著各種形式的能量，例如動能、位能、電能、熱能等等。

功與能相關介紹

功與能相關介紹 一個物體能夠對外界作功，就是說這個物體具有能量。反過來說，作功的過程也是將能量由一物體傳到另一物體的過程，所以功與能可以互相轉換。

8-1 功及其單位 功(work)的定義：凡施力作用於物體，使物體沿施力方向產生位移，稱為施力對物體作功。 W=F x s

8-1 功及其單位 作用力與物體運動方向不一致而成一夾角。 W=FcosθxS

8-1 功及其單位 作功依施力方向有三種情況： θ=0，cosθ=1。 θ=90，cosθ=0。 θ=180，cosθ=-1。 W=F x s 正功 W=0 沒有作功 W=-F x s 作負功

8-1 功及其單位

8-1 功及其單位 範例計算： • 一個500kg之物體置於光滑水平面上，用一與鉛直方向成30度角之10牛頓推之，使物體移動20m，則作功多少？答案：100N-m

8-1 功及其單位 2. 阿如是個可憐的小學生，背著重達5kg的書包走路去上學，若她家距離學校1km，且沒有坡度。到了學校還要爬上高8m的3樓教室，試問阿如上學一趟對書包作功多少焦耳？答案：392J

8-2 功率及其單位 功率：單位時間內所作的功稱為功率 (power)。 P ＝ W / t P ＝ F X V

8-2 功率及其單位 1瓦特(watt)=1N-m/sec

8-2 功率及其單位 常用之功率單位有： 1. 公制馬力(PS)1PS=75kg.m/sec=736(Watt) 2. 英制馬力(HP)=550ft-lb/sec=746(Watt) 3. 仟瓦(KW)=1000Watt=102kg-m/sec=1.36PS

8-2 功率及其單位 範例計算： 1. 一起重機在5秒內，以等速上升舉起一重 100kg之物體上升10m，則此起重機之功率為多少仟瓦？答案：1.96仟瓦

學習評量 1. 欲將一重100N之物體等速拉上傾角為之斜面，若斜面長為10m，且μ=0.2，如下圖所示，問約需作功多少焦耳？答案：W=673（J）

結論 1.功的意思就是作功，也就是給能量，是一種能量轉換的過程。 2.能就是能量，生活中存在著各種形式的能量，例如動能、位能、電能、熱能等等。 3.施力作用於物體，物體沿施力方向位移才有作功。公式：W=F X S (功=力乘於位移) 4.功率：單位時間內所作的功。公式：P=W/t=F X V

結論 5.常用之功率單位有：公制馬力(PS)1PS=75kg.m/sec=736(Watt) 英制馬力(HP)=550ft-lb/sec=746(Watt) 仟瓦(KW)=1000Watt=102kg-m/sec

課後作業 1. 物體重100N置於水平地板上，若物體與地板的μ=0.25，今施一與水平面成53度角的推力，如下圖所示，則F力需作功多少焦耳？

課後作業 2. 若有一部汽車以60km/hr等速直線前進，此時引擎之輸出功率為50馬力，則引擎所生之推力為若干？

下節預告 8-3 動能與位能

結束感謝各位老師的指導以及同學們的配合!

第八章 功與能