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从18世纪末到19世纪中叶这段时期里,人类在积累的经验和大量的生产实践、科学实验基础上建立了热力学第一定律即能量守恒和转换定律.在此过程中,德国医生J.R.迈尔和英国物理学家J.P.焦耳做出了重要贡献,他们各自通过独立地研究做出了相同的结论.
1842年迈尔在《论无机界的力》一文中,曾提出了机械能和热量的相互转换原理,并由空气的定压比热容同定容比热容之差计算出热功当量的数值.1845年出版的《论有机体的运动和新陈代谢》一书,描述了运动形式转化的25种情况.
焦耳从1840年起做了大量有关电流热效应和热功当量方面的实验.于1840-1845年间陆续发表了《论伏打电池所生的热》、《电解时在金属导体和电池组中放出的热》、《论磁电的热效应及热的机械作用》以及《论由空气的胀缩所产生的温度变化》等文章.他通过各种精确的实验,直接求得了热功当量的数值,其结果的一致性,给能量守恒和转换定律奠定了坚实的实验基础.
动量和冲量: 动量: P = mV 冲量:I = F t!
动量定理: 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。 公式: F合t = mv’ 一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)!
动量守恒定律:相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变。
(研究对象:相互作用的两个物体或多个物体)公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1‘+ m2v2’或p1 =一p2 或p1 +p2=O 适用条件:(1)系统不受外力作用。 (2)系统受外力作用,但合外力为零。(3)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力。(4)系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒。
功 : W = Fs cos (适用于恒力的功的计算)(1) 理解正功、零功、负功 (2) 功是能量转化的量度重力的功------量度------重力势能的变化电场力的功-----量度------电势能的变化分子力的功-----量度------分子势能的变化 合外力的功------量度-------动能的变化!
动能和势能: 动能: Ek = 重力势能:Ep = mgh (与零势能面的选择有关) 20 动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)。
公式: W合= Ek = Ek2 一Ek1 = 21 机械能守恒定律:机械能 = 动能+重力势能+弹性势能 条件:系统只有内部的重力或弹力做功. 公式: mgh1 + 或者 Ep减 = Ek增!