“功和機械能”知識延伸

機械能是最常見的一種形式的能，功是能量轉(zhuǎn)化的一種量度，同學們在“功和機械能”這章學習的有關(guān)知識．是今后學習各種不同形式能量的起點．了解以下這些知識可以幫助你更加深入地理解本章的內(nèi)容．

如何理解功和能的關(guān)系

功和能是兩個密切聯(lián)系但又有著本質(zhì)區(qū)別的物理量．當一個物體具有對外做功的本領(lǐng)時，我們就說這個物體具有能量．如運動的物體具有動能，被舉高的物體具有重力勢能．發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能．等等．能量反映了物體做功本領(lǐng)的大小，物體具有能量，卻不一定正在做功．

在做功的過程中必然伴隨著能量的轉(zhuǎn)化，即伴隨著能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式．例如，在人舉起某個物體而對它做功時，人體內(nèi)的化學能轉(zhuǎn)化為物體的重力勢能：當物體下落時，重力做功將物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為物體的動能：當物體撞擊地面做功時，它運動的動能又轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，總之．大量自然過程表明，各種能量形式之間的轉(zhuǎn)化．大多是通過做功實現(xiàn)的，功表示著能量轉(zhuǎn)化的數(shù)量．一般是作為能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式的數(shù)量多少的量度來使用的．

世界萬物是不斷運動的，運動是物質(zhì)最基本的屬性，其他屬性都是運動的具體表現(xiàn)．能量是物質(zhì)運動的普遍量度．是物質(zhì)狀態(tài)的基本參量之一。能量的概念深入到物理學的各個知識領(lǐng)域．能量的轉(zhuǎn)化與守恒像一條線索一樣把整個物理學貫穿起來，比如．在力學中，能量形式有動能、彈性勢能和重力勢能等，動能和勢能合稱為機械能．它們的傳遞和轉(zhuǎn)化由功來量度．能量守恒定律在力學過程中是以機械能守恒定律的形式出現(xiàn)的．

焦耳的貢獻

焦耳是英國物理學家，英國皇家學會會員．1818年12月24日出生于曼徹斯特附近的索爾福德的一個啤酒廠廠主家庭．1889年10月11日在塞爾逝世．焦耳是一位靠自學成才的科學家，早期研究電學和磁學，1837年發(fā)表了關(guān)于這方面的論文而引起人們的注意．1840年，他發(fā)表文章介紹了四種測定熱功當量的方法．其中之一就是用通電金屬絲加熱水，根據(jù)電流做的功和水獲得的熱量來計算熱功當量，提出電流通過導體產(chǎn)生熱量的定律，這一定律被稱為焦耳定律．

焦耳的主要貢獻是他鉆研并測定了熱和機械功之間的當量關(guān)系.1843年，他發(fā)表了《關(guān)于電磁的熱效應和熱的功值》論文．他采用各種測量方法對多種介質(zhì)（如水、水銀、鯨腦油、鑄鐵等）進行測量，測得了熱功當量的數(shù)值，這一工作為能量守恒和轉(zhuǎn)化定律的建立作出了重要貢獻．

焦耳的最大貢獻就是對電熱的機械當量的研究，他因此成為能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)者之一．人們?yōu)榱思o念他對科學發(fā)展的功績．將能量和功的單位命名為焦耳．