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？ Q：什麼是能？ 功的意思就是作功，也就是給能量的意 思。 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。 W=F x s 正功 θ=90，cosθ=0。
8-1 功及其單位 重力單位 絕對單位 M.K.S.制 公斤重-公尺 牛頓-公尺(N-m) C.G.S.制 克重-公分 達因-公分 (kg-m) 牛頓-公尺(N-m) (焦耳) C.G.S.制 克重-公分 (g-cm) 達因-公分 (Dyne-cm)(爾格)
8-1 功及其單位 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？ 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 ，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
達因-公分/秒(Dyne-cm/sec)(爾格/秒)) 8-2 功率及其單位 重力單位 絕對單位 M.K.S.制 公斤-公尺/秒 (kg-m/sec) 牛頓-公尺/秒 (N-m/sec)(焦耳) Watt C.G.S.制 公克-公分/秒 (g-cm/sec) 達因-公分/秒(Dyne-cm/sec)(爾格/秒)) 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!