“功和機(jī)械能”知識(shí)延伸

機(jī)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(xué)們?cè)凇肮蜋C(jī)械能”這章學(xué)習(xí)的有關(guān)知識(shí)．是今后學(xué)習(xí)各種不同形式能量的起點(diǎn)．了解以下這些知識(shí)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(gè)密切聯(lián)系但又有著本質(zhì)區(qū)別的物理量．當(dāng)一個(gè)物體具有對(duì)外做功的本領(lǐng)時(shí)，我們就說這個(gè)物體具有能量．如運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能，被舉高的物體具有重力勢(shì)能．發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢(shì)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(gè)物體而對(duì)它做功時(shí)，人體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為物體的重力勢(shì)能：當(dāng)物體下落時(shí)，重力做功將物體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能：當(dāng)物體撞擊地面做功時(shí)，它運(yùn)動(dòng)的動(dòng)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(shí)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(yùn)動(dòng)的，運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)最基本的屬性，其他屬性都是運(yùn)動(dòng)的具體表現(xiàn)．能量是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)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(xué)的各個(gè)知識(shí)領(lǐng)域．能量的轉(zhuǎn)化與守恒像一條線索一樣把整個(gè)物理學(xué)貫穿起來，比如．在力學(xué)中，能量形式有動(dòng)能、彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能等，動(dòng)能和勢(shì)能合稱為機(jī)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(xué)過程中是以機(jī)械能守恒定律的形式出現(xiàn)的．

焦耳的貢獻(xiàn)

焦耳是英國(guó)物理學(xué)家，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員．1818年12月24日出生于曼徹斯特附近的索爾福德的一個(gè)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(xué)成才的科學(xué)家，早期研究電學(xué)和磁學(xué)，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(cè)定熱功當(dāng)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(jì)算熱功當(dāng)量，提出電流通過導(dǎo)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(xiàn)是他鉆研并測(cè)定了熱和機(jī)械功之間的當(dāng)量關(guān)系.1843年，他發(fā)表了《關(guān)于電磁的熱效應(yīng)和熱的功值》論文．他采用各種測(cè)量方法對(duì)多種介質(zhì)（如水、水銀、鯨腦油、鑄鐵等）進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得了熱功當(dāng)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(xiàn)．

焦耳的最大貢獻(xiàn)就是對(duì)電熱的機(jī)械當(dāng)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(jì)念他對(duì)科學(xué)發(fā)展的功績(jī)．將能量和功的單位命名為焦耳．