第一单元 功和功率

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功和功率PPT课件

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意义
能量守恒定律是自然界的基本定律之一, 它揭示了能量转化和转移的本质,为热 力学、电磁学、化学等领域的研究提供 了基础。
能量转化和转移的方向性
能量转化具有方向性
能量转化通常是从高品位向低品位转化,如内能可以转化为机械能,但机械能 不能自发地转化为内能。
能量转移具有方向性
能量转移通常是从高温物体向低温物体转移,或从浓度高的地方向浓度低的地 方转移。
火箭的功率
表示火箭做功快慢的物理量,等于火箭在单位时间内所做的功。
火箭发射效率
用于评价火箭的发射经济性,与火箭的功率和火箭的质量有关。
THANKS
感谢观看
功等于力与物体在力
的方向上发生位移的
乘积,即$W
=
vec{F} cdot vec{s}$。
功的标量与矢量性质
功是标量,只有大小,没有方向。
功的正负不表示方向,而表示动力或阻力做功。正功表示动力做功,负功表示阻力 做功。
功的计算遵循标量运算的规则。
正功、负功及零功
01
02
03
正功
当力与物体位移方向相同 时,力对物体做正功,此 时力是动力。
能量守恒定律在自然界中的普遍性
在各种物理现象中普遍适用
01
无论是力学、热学、电磁学还是光学等领域,能量守恒定律都
是普遍适用的。
在化学反应中同样适用
02
化学反应中的能量变化也遵循能量守恒定律,即反应前后体系
的总能量保持不变。
在生物体内也适用
03
生物体内的能量转化和转移同样遵循能量守恒定律,如光合作
用和呼吸作用等过程中的能量转化。
功和功率PPT课件
• 功的基本概念与性质 • 恒力作用下物体做功 • 功率的基本概念与性质 • 动能定理与功能关系 • 能量守恒定律及其应用 • 案例分析:功和功率在实际问题中

(高中物理)高一物理机械能(一)功和功率人教

(高中物理)高一物理机械能(一)功和功率人教

高一物理机械能〔一〕功和功率人教版【本讲教育信息】一. 教学内容:机械能〔一〕功和功率二. 知识要点〔一〕功1. 功的概念:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,力就对物体做了功。

2. 功的两个不可缺少的因素:力和在力方向发生的位移。

3. 功的计算公式:〔1〕F 和s 同方向情况:Fs W =〔2〕F 和s 不同方向的情况:θcos Fs W =〔θ为F 与s 的夹角〕4. 功的单位:焦耳〔牛·米〕,符号J ,〔N ·m 〕5. 功的正负判定方法:功是表示力对空间积累效果的物理量,只有大小没有方向,是标量,功的正负既不是描述方向也不是描述大小而有另外意义。

〔1〕当︒<≤900θ时,1cos 0≤<θ,W 为正值,力对物体做正功,力对物体的运动起推动作用。

〔2〕当︒=90θ时,0cos =θ,0=W ,力对物体不做功,力对物体的运动既不推动也不阻碍。

〔3〕当︒≤<︒18090θ时,0cos 1<≤-θ,W 为负值,力对物体做负功或者说物体克服力F 做功,力对物体的运动起阻碍作用。

6. 在曲线运动中,功的正负判定方法:看力F 与速度v 的夹角θ。

7. 注意:讲“功〞,一定要指明是哪个力对那个物体的功,功是标量。

8. 恒力做功的求法:θcos s F W ⋅=中的F 是恒力,求恒力所做的功只要找出F 、s 、θ即可。

9. 合力做功〔总功〕的求法:一种方法是先求出合力再用θcos s F W 合总=求总功,另一种方法是 ++=21W W W 总即总功等于各个力做功的代数和,这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析,后一种方法还要求把各个功的正负号代入运算。

10. 一些变力〔指大小不变,方向改变,如滑动摩擦阻力,空气阻力〕,在物体做曲线运动或往复运动过程中,这些力虽然方向变,但每时每刻与速度反向,此时可化成恒力做功,方法是分段考虑,然后求和。

〔二〕功率1. 功率的概念:功跟完成这些功所用时间的比值叫功率。

功和功率完整PPT课件

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DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
功的基本概念与性质
功的定义及物理意义
功是描述力对物体作用效果的物理量,其定义式为$W = Fscostheta$,其中$F$为 力,$s$为物体在力的方向上通过的位移,$theta$为力与位移之间的夹角。
功是标量,只有大小,没有方向。功的大小等于力与物体在力的方向上通过的位移 的乘积。
速等。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
动能定理及其应用
动能定理的表述及物理意义
动能定理的表述
合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
物理意义
揭示了物体动能变化与合外力做功之间的定量关系,是力学中的重要定理之一。
动能定理在力学中的应用
求解变力做功问题
通过动能定理可以将变力做功问题转 化为求解物体动能变化的问题。
计算热量传递
在热量传递过程中,物体的内能发生 变化,同时伴随着动能的变化。通过 动能定理可以计算热量传递的多少。
案例分析:火箭发射过程中的动能变化
火箭发射前的准备
火箭点火升空
火箭发射前需要进行充分的准备工作,包括 加注燃料、检查设备等。在这个过程中,火 箭的动能没有发生变化。
当火箭点火后,高温高压的燃气从尾部喷出, 产生巨大的推力使火箭加速升空。在这个过 程中,火箭的动能不断增加。
功率的物理意义
01
表示做功快慢的物理量。
功率的定义
02
单位时间内所做的功。
功率的分类
03
平均功率和瞬时功率。
平均功率与瞬时功率
平均功率
某段时间内做功与时间的比值,反映 该段时间内做功的平均快慢。

《功和功率》课件

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☞解题样板规范步骤,该得的分一分不丢!
(1)汽车在坡路上行驶,所受阻力由两部分构成.
即 Ff=μmg+mgsinα=4000 N+800 N=4800 N. (2 分)
又因为 F=Ff 时,P=Ff·vm,所以
(2 分)
vm=
P =60×103 Ff 4800
m/s=12.5 m/s.
(1 分)
(2)汽车从静止开始,以 a=0.6 m/s2 匀加速行驶,
机车启动问题的计算
例3 汽车发动机的功率为60 kw,汽车的质量为4 t,当它行驶 在坡度为0.02(sinα=0.02)的长直公路上时,如图所示,所受摩 擦阻力为车重的0.1倍(g=10 m/s2),求: (1)汽车所能达到的最大速度vm. (2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加 速度做匀加速直线运动,则此过程 能维持多长时间?
F=F 阻⇒a=0⇒以 vm =P额匀速运动 F阻
经典题型探究
做功的分析与计算
例1 如下图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖
直位置.在下列三种情况下,分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖 直方向成θ角的位置.在此过程中,拉力F做的功各是多少? (1)用F缓慢地拉;() (2)F为恒力;() (3)若F为恒力,而且拉到该位置时小球的速度刚好为零.() 可供选择的答案有 A.FLcosθ B.FLsinθ C.FL(1-cosθ) D.mgL(1-cosθ)
谢谢!
三、判断功正、负的方法 1.若物体做直线运动,依据力与位移的夹角来 判断.此法常用于恒力做功的判断. 2.若物体做曲线运动,依据F与v的方向夹角来 判断.此法常用于判断质点做则应有力做功.此法常用于判断两个相联系的物体 之间内力做功的情况.

完整版)八年级物理功和功率

完整版)八年级物理功和功率

完整版)八年级物理功和功率在研究功和功率的过程中,我们需要先了解功的定义和计算方法。

简单来说,当一个力作用在物体上,使物体在力的方向上通过一段距离时,这个力就对物体做了功。

力和距离是计算功的必要因素,而有力无距离、有距离无力以及力和距离垂直都不会产生功。

我们可以用公式W = F×S来计算功,其单位为焦耳。

在应用公式时,需要注意哪个力对物体做功,以及S一定是在力的方向上通过的距离。

另外,功率是表示单位时间内完成的功的物理量,常用单位是XXX。

在理解功率时,我们需要明确它表示做功的快慢。

通过科学合理的教学方法,我们可以用爱和赞美激发孩子的潜能,铸就他们的未来。

在判断是否做功的例题中,我们需要注意力和距离的关系,只有在力的方向上通过一段距离才会产生功。

同时,物体通过的距离越长,做功越多。

B、物体所受的力越大,做功就越多。

C、当外力F与物体移动的距离S的乘积越大,做功就越多。

D、以上说法都不正确。

例4:在光滑的水平面上推车所用的推力对小车做的功较多。

例5:无法确定甲和乙所受推力所做的功的大小。

例6:用动滑轮提做的功最多。

例7:举重运动员把1000N的杠铃举高2米时力对物体做了功。

例8:图中的第一幅情景中人对物体做了功。

例9:第三幅图中小新提书包的力不做功。

例10:图中的第二幅和第四幅情形中所提到的力没有做功。

例11:XXX的推力做功为xxxxxxxJ,重力做了xxxxxxxJ 的功。

例12:重力做功为100J,拉力做功为100J。

例13:牵引力对汽车做了xxxxxxxJ的功,汽车克服重力做了J的功。

例14:装卸工人所用的推力为200N,推力做功1000J。

例15】一匹马拉着质量为2000kg的车在平直公路上前进了200m,做了2×10J的功,则马对车的拉力为多少?例16】在水面上匀速前进的船受到重力、浮力、牵引力和阻力的作用,其中对船做功的是哪一项?例17】两个光滑斜面,其长度之比为3:4,顶端高度之比是2:3,将同一物体分别从斜面底端匀速拉至顶端,拉力所做的功之比是多少?例18】作用力F1与F2分别对两个物体做功,两个物体通过的距离之比为例19】小牛的体重为500N,沿着楼梯登上三楼教室,若每层楼梯有15级台阶,每级台阶高20cm,问小牛从地面登上三楼需做多少J的功?例20】XXX着质量为1800Kg的车在水平路面上行驶了300m,做了3×10J的功,求马的水平拉力是多少N?(g取10N/kg)例21】甲、乙两台机器,甲的功率比乙的功率大,则哪项说法正确?例22】关于机器的功率,哪项说法正确?例23】一台机器的功率是150W,它表示的含义是什么?例24】举重运动员在2s内把1800N的杠铃举高2m,他对杠铃做了多少J的功,做功的功率为多少W?例25】图1为甲、乙两台功率一定的机器做功时所得出的做的功与时间的关系图象,由图可知机器的功率更大,若甲、乙机器做相同的功,乙机器做功的时间更短。

[高一物理课件]第一单元、功和功率

[高一物理课件]第一单元、功和功率

要点· 疑点· 考点 【5】滑动摩擦力做功的特点:
单个: Wf=f· S(S是路程) 一对:
W=f·2πr
B
A、B相对滑动
A
SA
f A
B
f
WA=f· sA
WB=-f· SB
?f是
变力, 还是 恒力
SB
S
WA+WB=-f· S
一对滑动摩擦力对系统做功等于滑动摩 擦力与相对位移的乘积 W系=fS相对=Q=ΔE
a
F 水 ga2 x
2
F
把水池换成盛水的烧 杯,设烧杯的横截面 积是木块的横截面积 的两倍。
5、功率法 W=Pt
S O
要点· 疑点· 考点 三、几种常见力做功的特点: A m
【1】重力做功与路径无关, 由起末高度差决定
B
Δh mg
Wmg=mg· Δh
【2】支持力做功的特点
N
支持面固定
N
支持面不固定 光滑
L A
P
B
典型例题:功的计算
例4、物块下滑过程中斜面对物块的作用力 A、垂直于接触面,做功为零 B、垂直于接触面,做功不为零 C、不垂直接触面,做功为零 D、不垂直接触面,做功不为零
N 光滑 光滑
光滑
N/
光滑
N
mg
光滑
光滑
Mg
s
?支持力对物块做正功还是
负功
典型例题:功的计算 例5、一木块前端有一滑轮,绳的一端系在右方固定处,另 一端穿过滑轮用力拉住,保持两股绳之间的夹角θ 不变。如 图,当用力F拉绳使木块前进s时,力F对木块做的功是(不 计绳重和摩擦) A、Fscosθ B、Fs(1+cosθ ) C、2Fscosθ D、2Fs

功与功率的概念与计算方法

功与功率的概念与计算方法

功与功率的概念与计算方法功(work)是物体受力作用下发生的位移所做的功,通常用W表示。

功是物体接受外力作用后所获得的能量,是衡量物体在力的作用下所做的工作的大小。

功的计算公式为:W = F × s × cosθ其中,F为作用力的大小,s为物体的位移,θ为作用力和位移之间的夹角。

当力的作用方向与位移方向相同时,夹角θ为0°,此时cosθ等于1,所以功等于作用力的大小乘以位移的大小。

当力的作用方向与位移方向相互垂直时,夹角θ为90°,此时cosθ等于0,所以功等于0。

功率(power)是物体做功的速度,用P表示。

功率是衡量单位时间内做功的多少,即单位时间内能量的转化速率。

功率的计算公式为:P = W / t其中,W为做的功的大小,t为所用的时间。

功率的单位是瓦特(W),常用的倍数有千瓦特(kW)和兆瓦特(MW)。

计算方法:1. 当力的大小和位移的大小已知时,可以根据功的计算公式计算功的值。

2. 当功的大小和时间已知时,可以根据功率的计算公式计算功率的值。

3. 当功率和时间已知时,可以根据功率的计算公式计算做的功的值。

4. 当力的大小和功率已知时,可以根据力和功率的关系得到位移的大小。

举例来说,一名工人用力推动一个货物,货物的质量为m,加速度为a,推动的距离为s。

根据牛顿第二定律,推动的力F等于货物的质量乘以加速度。

根据功的计算公式,假设推动力的大小为F,位移的大小为s,夹角θ为0°,那么功等于F乘以s乘以cos0°,即功等于F乘以s。

根据工作的定义,功的大小等于所做的功所消耗的能量,因此在单位时间内所做的功等于功除以所用的时间。

这就是功率的定义。

综上所述,功和功率是描述物体力学性质的重要概念。

通过合理的计算方法,我们能够准确地计算出物体所做的功和单位时间内的功率。

在实际应用中,功和功率的概念和计算方法对于解决工程问题和实现能量转化具有重要的指导意义。

功和功率

功和功率

功和功率基础知识:一、功1.定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功。

2.做功的两个要素 (1)作用在物体上的力。

(2)物体在力的方向上发生的位移。

3.功的物理意义:功是能量转化的量度。

4.公式:W =Fl cos_α。

(1)α是力与位移方向之间的夹角(如图所示),l 为物体对地的位移。

(2)该公式只适用于恒力做功。

5.功的正负 夹 角 功的正负 0°≤α<90° W >0,力对物体做正功90°<α≤180° W <0,力对物体做负功,也就是物体克服这个力做了功 α=90°W =0,力对物体不做功,也就是力对物体做功为零6.一对作用力与反作用力的功做功情形 图例备注都做正功(1)一对相互作用力做的总功与参考系无关(2)一对相互作用力做的总功W =Fl cos α。

l 是相对位移,α是F 与l 间的夹角 (3)一对相互作用力做的总功可正、可负,也可为零都做负功 一正一负 一为零 一为正一为负7.一对平衡力的功一对平衡力作用在同一个物体上,若物体静止,则两个力都不做功;若物体运动,则这一对力所做的功一定是数值相等,一正一负或均为零。

二、功率1.定义:功W 与完成这些功所用时间t 的比值。

2.物理意义:描述力对物体做功的快慢。

3.公式(1)P=Wt,P为时间t内的平均功率。

(2)P=F v①v为平均速度,则P为平均功率。

②v为瞬时速度,则P为瞬时功率。

③当力F和速度v不在同一直线上时,可以将力F分解或者将速度v分解。

4.额定功率与实际功率(1)额定功率:动力机械可以长时间正常工作的最大功率。

(2)实际功率:动力机械实际工作时输出的功率,要求小于或等于额定功率。

考点一恒力功的分析和计算1.恒力做功的计算方法2.合力做功的计算方法方法一:先求合外力F合,再用W合=F合l cos α求功。

功和功率的概念与计算

功和功率的概念与计算

功和功率的概念与计算功和功率是物理学中重要的概念,用于描述物体的能量转化和能量转移的过程。

本文将详细介绍功和功率的概念,以及如何计算它们。

功(Work)是物体受力作用下沿着力的方向移动时所做的力的量。

它是衡量能量转移的方式,通常用符号W表示。

功与力的大小和物体的位移有关。

当一个物体受到力F作用,并且在力的方向上移动了一段距离s时,该力所做的功可以表示为:W = F × s × cosθ其中,F是力的大小,s是物体的位移,θ是力和位移之间的夹角。

功的单位是焦耳(J),国际单位制中1焦耳定义为1牛顿力作用下物体位移1米所做的功。

例如,一个人用力水平拉动一个物体,物体的质量为2千克,人施加的力为10牛顿,物体水平移动了5米。

此时,力和位移的夹角为0度(力的方向与位移方向相同),则该力所做的功为:W = 10 N × 5 m × cos0° = 50 J功率(Power)是描述物体完成单位时间内所做功的大小和速率的物理量。

它是衡量能量转化速率的方式,通常用符号P表示。

功率与力的大小、物体的位移以及完成功的时间有关。

当一个物体在时间t内完成了功W时,该物体的功率可以表示为:P=W/t其中,W是物体完成的功,t是完成功的时间。

功率的单位是瓦特(W),国际单位制中1瓦特定义为1焦耳的功在1秒钟内完成。

例如,一个电灯泡在5秒钟内完成了100焦耳的功,此时该电灯泡的功率为:P=100J/5s=20W三、功和功率的关系功和功率之间存在着密切的关系。

功率可以视为功对时间的导数,即:P = dW / dt其中,dW是微小的功,dt是微小的时间。

根据这个关系W = ∫P dt即,功可以通过积分功率关于时间的函数来计算。

四、功和功率的应用功和功率在物理学中有广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景:1.机械工作:在机械工程中,功和功率被用来描述机械系统的能量转化和能量转移。

例如,引擎的功率可以用来描述引擎的输出能力。

功和功率课件

功和功率课件
变力作用下物体的正功和负功的判定 与恒力作用下的情况类似,当变力的方向与物体在变力方向上的位移的方向相同时,变力对物体做正功; 当变力的方向与物体在变力方向上的位移的方向相反时,变力对物体做负功。
03
功率的基本概念与计算
功率的定义及单位
1 2
功率的物理意义 表示做功快慢的物理量。
功率的定义 单位时间内所做的功。
02
正功和负功的判定
当力的方向与物体位移的方向相同时,力对物体做正功;当力的方向与
物体位移的方向相反时,力对物体做负功。
03
直线运动中的功的计算公式
$W = Fscostheta$,其中$W$是功,$F$是恒力,$s$是物体在力的方
向上的位移,$theta$是力和位移之间的夹角。
恒力作用下曲线运动物体做功
动能定理在热学中的应用
求解热力学第一定律问题
热力学第一定律指出,热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或 其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。通过动能定理可以 求解涉及热力学第一定律的问题,如计算热量传递、内能变化等。
分析热机效率问题
热机是将热能转换为机械能的装置。通过动能定理可以分析热机的工作过程,计算 热机的效率,评估热机的性能。
疑难问题解答
问题1
如何理解功是标量而功率是矢量?
解答
功是标量,只有大小没有方向;而功率是矢量,既有大小又有方向。这是因为功率涉及到力和速度两个矢量,它 们的点积结果是一个标量,但功率本身的方向与速度方向相同。
疑难问题解答
问题2
在计算功时,如何确定力的方向和位移的方向?
解答
在计算功时,需要确定力的方向和位移的方向。如果力和位移的方向相同或相反,则功的值为正或负;如 果力和位移的方向垂直,则功的值为零。在实际问题中,需要根据具体情况判断力和位移的方向。

高一物理功和功率知识点讲解及训练

高一物理功和功率知识点讲解及训练

高一物理功和功率知识点讲解及训练授课题目:功和功率的练习题重点难点:功和功率考点诠解]考点1:理解功的概念和做功的两个要素。

(1)力和物体在力的方向上发生的位移的乘积就叫这个力对物体做的功。

(2)做功的两个必不可少的因素是,。

考点2:知道功是标量,理解功的公式,并能进行有关功的计算。

(1)恒力对物体做功的计算式为。

当α=90°时,力对物体;当α<90°时,力对物体;当α>90°时,力对物体。

(2)功是标量,正、负表示,合力的功等于各分力分别做功的。

考点3:理解功率的物理意义、功率的定义及定义式。

(1)功率的定义:功W和完成这些功所用时间t的比值。

定义式为:P=w/t(2)功率的物理意义。

如果t很长则p=w/t指功率,如果△t→0时,即表示功率;考点4:(疑难辨析)功率和速度、平均功率和瞬时功率(1)根据功的计算式w=FLcosa和功率的计算公式P=w/t,可以得到P=FLcosa/t而L/t=v,所以P=Fvcosa,a指的是方向和方向的夹角。

(2)当力的方向和速度方向在一条直线上时a=0,我们把这个公式简化一下,当a=o时P=Fv,那么这个公式中V是表示的平均速度还是瞬时速度呢?公式p=Fv中若v表示在时间t内的平均速度,p就表示力F在这段时间t内的功率;如果时间t取得足够小,公式P=Fv中的v表示某一时刻的瞬时速度时,P表示该时刻的功率(3)汽车等交通工具在启动和行驶过程中,其牵引力和行驶速度是怎样变化的?请同学们阅读教材相关内容,用自己的话加以解释。

考点5、(疑难辨析)额定功率和实际功率1、实际功率:发动机实际工作时实际输出功率。

额定功率:发动机长时间工作的最大功率。

2、额定功率和实际功率的关系是什么?考点6、机车起动的两种方式1、以恒定功率起动:2、以恒定加速度起动:[过关测评]:1、关于功的概念,以下说法正确的是()A.力是矢量,位移是矢量,所以功也是矢量;B.功有正、负之分,所以功也有方向性;C.若某一个力对物体不做功,说明该物体一定没有位移;D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。

初中物理功和功率

初中物理功和功率

14.2004年5月27日上午9时,长沙黑石铺湘江大 桥正式竣工,黑石铺大桥东起开心区大托铺,及 107国道相接,西至城县苹塘镇与319国道相连, 使长常高速公路与京珠高速公路连在一起,大桥 全长3068m,一辆质量为2.0×103kg的小汽车,从 桥东匀速至桥西所用时间为200s,所受的阻力是 2.0×103N,问:
初中物理功和功率
功和功率
不费吹灰之力
但需移动 很大的距
离!
一、功的含义
1.一个力作用在物体上,物体在这个力的 作用方向上通过了一段距离,我们就说这 个力对物体做了功,或者说施力物体对受 力物体做了功。
想一想 怎样判断是否对物体做功
劳 而 无 功
2.力对物体做功包含两个必要因素: 一是作用在物体上的力。二是物体 在力的方向上通过了一段距离。
W=Fvt所以 P=W/t=Fvt/t=Fv。
例题
例题3:汽车的额定功率是100千瓦,当它在额定 功率下工作且发动机牵引力是4000牛时,它的速 度多大?当它的速度是10米/秒时,若牵引力不变, 则实际功率是多大?当汽车在额定功率下工作时, 若速度是20米/秒,则牵引力多大?
例题
例4 6米深的矿井中每分钟渗出3米3的水,至少 要用多大功率的抽水机,才会使矿井中不积水?
1,功等于力的大小和距离的乘积。当力的方 向跟运动方向成某一角度α如图2时,则可以把 力F分解成两个分力:跟s方向一致的分力F1和 跟s方向垂直的分力F2,设物体在力F作用下移 动的距离为s,力F1所做的功为F1s,力F2的方 向跟s方向垂直,在F2的方向上没有移动距离, 力F2做的功等于零。因此力F对物体所做的功 就等于F1s。
(1)小汽车从桥东到桥西行驶的速度是多大?
(2)小汽车牵引力所做的功是多大?

(完整版)八年级物理功和功率

(完整版)八年级物理功和功率

功和功率知识点1:功:1、功的定义:一个力作用在物体上,使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。

2、力学里所说的功包括两个必要因素:①作用在物体上的力;345612345题型一:判断是否做功【例1】下列情况中,力对物体做了功的是()A、起重机吊着工件静止在空中B、小刚用300N的力提一桶水在平直路上行走100mC、木块在水平光滑的冰面上匀速直线运动D、小明用力推行李车使车在水平路面上前进【例2】下列关于功的各种说法中,正确的是()A. 只要有力作用在物体上,就一定做了功B.只要物体移动了距离,就一定做了功C.只要有力作用在物体上,物体又移动了距离,就一定做了功D.只要有力作用在物体上,物体又在该力的方向上移动了距离,就一定做了功【例3】下列关于做功多少的一些说法,正确的是()A、物体通过的距离越长,做功越多.B、作用在物体上的力越大,做功越多.C、外力F与物体移动的距离S的乘积越大,做功越多.D、以上说法都不对.【例4】光滑的水平面上和粗糙的水平面上推车,如果所用的力和作用时间相同,并且车在光滑面上通过的距离远,则推力对小车做的功是()A.在光滑的水平面上做功较多B.在粗糙平面上做功较多C.在两个水平面上做功一样多D.要由车通过这段距离的时间决定【例5】甲、乙两物体在相同的水平推力作用下,由静止开始运动.甲在较光滑的水平面上运动,乙在较粗糙的水平面上运动.设两物体在移动相同的距离的过程中,推力所做的功分别为和,则()A. B. C. D.无法确定【例6】小强将重100N的物体拎到5m高的楼上,如果采用以下三种方式:直接用手拎、用定滑轮提、用动滑轮提,不计摩擦及滑轮重,则对物体做功()A、直接拎重物做的功多B、用定滑轮提做的功多C、用动滑轮提做的功多D、三种方式做的功相同【例7】下列情况中力对物体做功的是( )A.举重运动员把1000N的杠铃举高2米B.举重运动员举起杠铃在空中停留了5sC.重200N的小车在光滑的水平面上匀速运动D.起重机吊着重物水平移动10m【例8】如图所示几种情景中,人对物体做了功的是 ( )【例9】如图所示,四幅图是小新提着包回家的情景,小新提书包的力不做功的是哪幅图( )【例10】在图中的几个情形中所提到的力没有做功的是( )题型二:功的计算:【例11】小强用1000N 的水平推力将重3000N 的小车沿水平路面移动了500m ,小强的推力 做功 J ,重力做了 J 的功。

功与功率概念及计算方法例题和知识点总结

功与功率概念及计算方法例题和知识点总结

功与功率概念及计算方法例题和知识点总结在物理学中,功和功率是两个非常重要的概念,它们不仅在理论研究中有着关键作用,也与我们的日常生活和实际应用紧密相关。

下面让我们一起来深入了解功与功率的概念、计算方法,并通过一些例题来加深对它们的理解。

一、功的概念功是指力与在力的方向上移动的距离的乘积。

如果用字母$W$表示功,$F$表示力,$s$表示在力的方向上移动的距离,那么功的计算公式就是$W = Fs$。

需要注意的是,力和距离的方向必须一致,如果不一致,就需要计算力在距离方向上的分量。

例如,一个人用 100N 的水平力推动一个箱子在水平地面上前进了5m,那么这个人做的功就是$W = 100N×5m = 500J$(焦耳)。

二、功率的概念功率是表示做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功。

如果用字母$P$表示功率,$W$表示功,$t$表示做功所用的时间,那么功率的计算公式就是$P =\frac{W}{t}$。

功率的单位是瓦特(W),常用的还有千瓦(kW),1kW =1000W。

例如,一台机器在 10 秒内做了 500J 的功,那么它的功率就是$P =\frac{500J}{10s} = 50W$。

三、功的计算方法1、当力的方向与移动的距离方向相同时,直接使用公式$W =Fs$计算。

2、当力的方向与移动的距离方向不同时,需要将力分解为沿距离方向和垂直距离方向的两个分力,做功的只有沿距离方向的分力,此时功的计算要使用$W = F_{沿}s$。

例如,一个重为 50N 的物体被斜向上拉,拉力大小为 100N,与水平方向夹角为 30°,物体在拉力作用下水平移动了 10m。

此时,拉力在水平方向的分力为$F_{沿} = 100N×cos30°= 50\sqrt{3}N$,则拉力做的功为$W = 50\sqrt{3}N×10m = 500\sqrt{3}J$。

3、对于克服重力做功或重力做功的情况,重力做功的大小等于重力大小与物体在竖直方向移动距离的乘积。

八年级功和功率知识点

八年级功和功率知识点

八年级功和功率知识点功和功率是物理学中重要的概念,对于八年级的学生来说,理解这个概念对于掌握物理学知识至关重要。

本文将详细介绍八年级功和功率知识点。

一、功的概念功是一个物理学术语,它指的是物体在力的作用下所做的功。

具体来说,在物理上,如果一个力沿着一个方向移动一个物体,那么这个力就会做功。

我们可以用以下公式来计算一个力所做的功:W = F x d x cosθ其中,W表示做功,F是施加的力,d是物体所移动的距离,θ是力所施加的方向与物体移动的方向之间的夹角。

二、功率的概念功率指的是物体所做的功在单位时间内完成的速率。

也就是说,我们可以通过计算单位时间内的功输出来计算功率。

用公式来表示,功率可以表示为:P = W / t其中,P表示功率,W表示做的功,t表示所用的时间。

三、功率的单位在物理学中,功率的单位是瓦(W)。

如果一个物体每秒做1焦耳的功,那么它的功率就是1瓦。

在实际中,我们常用的灯泡的功率是60W或者100W。

四、功率的计算根据上面的公式,我们可以用功和时间来计算功率,也可以用力和速度来计算功率。

具体方法如下:1. 用功和时间来计算功率首先计算完成的功,然后再除以时间,就可以得到功率。

例如,一个骑自行车的人需要用5秒钟骑了100米,请问他所消耗的功率是多少?答案:首先,我们需要计算骑车人的功,用下面的公式计算:W = F x d x cosθ由于该问题中没有提到施加的力,因此可以忽略F。

又因为所骑的方向与设定的力方向相同,因此可以将cosθ设为1。

这样我们就可以得到:W = 0 x 100 x 1 = 0因此骑车人并没有做功。

接下来,我们可以使用上面提到的功率公式来计算骑车人所消耗的功率:P = W / t = 0 / 5 = 0W2. 用力和速度来计算功率功率可以根据力和速度来计算,用下面的公式表示:P = F x v其中,F表示所施加的力,v表示物体的速度。

例如,在你努力推着一辆车向前移动的时候,你所施加的力是20N,车的速度是2 m/s,请问你的功率是多少?答案:首先,我们需要计算所施加的力所做的功。

高一物理第一章-功和功率复习

高一物理第一章-功和功率复习

第一章功和功率导入神奇的机械功第1节机械功第2节功和能第3节功率第4节人和机械第1节机械功1、机械功:用于某物体的恒力大小为F,该物体该力的方向运动,经过位移s则F与s的乘积叫做机械功,简称功。

用W表示。

(1)功的计算公式:θ⋅=(单位:焦耳,用字母J表示)⋅sFW cos(2)做功的两个必要条件:①物体受到力的作用;②在力的方向上发生位移。

注意:不能把功理解为力与位移的无条件的简单结合;不能认为只要物体受力的作用,物体又运动了一段位移,力就一定对物体做功.例如一个物体在光滑平面上做匀速直线运动,虽然物体受到重力和支持力,并且物体运动了一段位,但这段位移并不是在力的方向上的位移,重力和支持力都不对物体做功.2、θ⋅=的物理意义:⋅FsW cos(1)式中θ⋅可理解为物体在力的方向上的位移,功的大小等于力与力的方上的位移的乘积;s cos也可将式中θF cos⋅理解为是在位移方向上的力,功的大小等于位移和位移方向上的力的乘积.(2)虽然力(F)和位移(s)都是矢量,功(W)也有正负,但功是标量:①当θ<90°,cosθ> 0 ∴W>0,力对物体做正功,表明力对物体的运动有推动作用。

②当90°<θ≤180°时,cosθ<0,∴W<0,力对物体做负功,表明力对物体的运动有阻碍作用,也可说是物体克服个力做功;当θ=90°时,cosθ= 0,∴W=0,力对物体不做功。

(3)当F,s,a确定后,力F对物体做的功w有确定值,跟物体做什么性质的运动(匀速运动或变速运动)无关,也跟物体同时受到的其他力无关.(4)同一个力做功的数值大小与参照系的选取有关,这叫做功的相对性.例如汽车刹车后向前滑行的过程中,静止在汽车地板上的货物受到向后的摩擦力f;若选地面为参照物,f对货物做负功;若选汽车车厢为参照系,f对货物不做功.通常末说明参考系时,应认为是选地面为参考系。

(5)θ⋅=的运用条件是:F的大小和方向都是不变的恒力。

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第一单元功和功率高考要求:1、理解功、功率、平均功率、瞬时功率的概念;2、会分析机车在恒定功率或恒定牵引力条件下运动状态的变化情况;3、会计算变力做功;知识要点:一、功的概念1、定义:物体受到力的作用,并在力的方向上发生一段位移,就说力对物体做了功。

2、做功的两个不可缺少的因素是力和物体在力方向上的位移。

(此位移通常以地面为参照物)3、公式:W=Fscosα(α为F与s的夹角)。

单位:焦(J)。

此公式只适用于F为恒力的情况下。

合力的功等于各个力的功的代数和。

4、功的意义:1)功是力对空间的积累量(是过程量)。

变力F的功W等于F-s图象中的面积(右图)2)功是能量转化的量度。

有能量转化必定有力做功:动能E k变化时,合外力对物体做功;弹性势能E P变化时,弹簧弹力做功;重力势能E P变化时,重力做功;物体内能E内变化时,摩擦力做功;电荷的电势能E电变化时,电场力做功等。

5、功是标量,没有方向,但有正负。

1)当0≤α<90°时,W>0,力对物体做正功。

力是动力。

2)当90°<α≤180°时,W<0,力对物体做负功,也称物体克服这个力做了功。

力是阻力。

3)当α=90°时,W=0,力对物体不做功。

6、功的计算:1)恒力的功:用W=Fscosα计算。

2)变力的功:1°若F随s均匀变化,可转化为恒力(见上图)。

2°与势能相关联的力(如重力、弹簧的弹力、电场力等)它们的功与路径无关,只与位移(即始末点的位置)有关。

3°滑动摩擦力、空气阻力所做的功,等于力和路程(不是位移)和乘积。

4°在功率一定的情况下的变力的功,由W=Pt。

二、功率1、定义:功跟完成这些功所用时间的比叫做功率。

是表示物体做功快慢的物理量,是标量。

2、公式:P=W/t=Fvcosα说明:公式P=W/t计算的功率为t时间内的平均功率。

公式P=Fvcosα中,当v为瞬时速度时,P为瞬时功率;当v为平均速度时,P为平均功率3、机车的起动1)机车以恒定功率起动的运动过程是:速度v↗→F=P额/v↘→a=(F-f)/m↘→当a=0(即F=f)时,v达最大值v m→保持v m匀速2)机车以恒定加速度起动的运动过程:a一定→F=ma+f一定→Fv↗=P↗即P随v增大而增大→当P=P额时,a定=(F定-f)/m≠0,v还要增大→F=P额/v↘→a=(F-f)/m↘→当a=0时,v达最大值v m,此后匀速3)机车起动的v-t图象:v m v mv机车以额定功率起动机车以恒定加速度起动典型例题:例1、如图所示,劈A放在光滑水平桌面上,斜面光滑,把B物体放在A斜面顶端,由静止滑下的过程中,A对B的弹力对B做的功为W1,B对A的弹力对A做的功W2,则下列关系正确的是()A.W1=0,W2=0 B.W1≠0,W2=0 例1图C.W1=0,W2≠0 D。

W1≠0,W2≠0例2、物体静止在光滑水平面上,先对物体施加一水平向右的恒力F1,经t秒后撤去F1,立即再对它施一水平向左的恒力F2,又经t秒后物体回到原出发点,在这一过程中,F1、F2分别对物体做的功W1、W2间的关系是()A.W2=W1B.W2=2W1C.W2=3W1D.W2=5W1例3、下面是一些说法:①一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内的冲量一定相同;②一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速),这两个力在同一段时间内做的功或者都为零,或者大小相等符号相反;③在同样的时间内,作用力反作用力的功大小不一定相等,但正负号一定相反;④在同样的时间内作用力和反作用力的功大小不一定相等,正负号也不一定相反。

以上说法正确的是:()A.①②B.①③C.②③D.②④例4、竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力大小正比于球的速度()A.上升过程中克服重力做的功大于下降过程重力所做的功;B.上升过程中克服重力做的功等于下降过程重力所做的功;C.上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率;D.上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率。

例5、质量m=5kg的物体,以10m/s的速度水平抛出,求抛出后第1s内重力作用功的平均功率和抛出后第1s末重力的瞬时功率。

例6、飞行员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,到达竖直状态的过程中,飞行员受重力的即时功率变化情况是()A.一直增大;B.一直减小;C.先增大后减小;D.先减小后增大。

例6图例7、一个小孩站在船头,按图示两种情况用同样大小的拉力拉绳,经过相同的时间t(船未碰)小孩所做的功W1、W2及在时刻t小孩拉绳的即时功率P1、P2的关系为()A.W1>W2,P1=P2;B.W1=W2,P1=P2;⑵C.W1<W2,P1<P2;D.W1<W2,P1=P2。

例7图例8、汽车发动机的额定功率为60kW,质量为5t,在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍。

试问:⑴汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?⑵汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?例9、如图所示,半径为R的孔径均匀的圆形弯管水平放置,小球在管内以足够大的初速度v0在水平面内做圆周运动,小球与管壁间的动摩擦因数为μ,设从开始运动的一周内小球从A到B和从B到A的过程中摩擦力对小球做功分别为W1和W2,在这一周内摩擦力做的总功为W3,则下列关系式正确的是()A.W1>W2;B.W1=W2;C.W3=0;D.W3=W1+W2例9图例10、人的心脏每跳一次大约输送8×10-5m3的血液,正常人的血压(可看做心脏压送血液的压强)的平均值约为1.5×104Pa,心跳每分钟70次,据此估测心脏工作的平均功率为_______W。

例11、如图所示,一杂技运动员骑摩托车沿用竖直圆轨道做特技表 B 演,若车运动的速率恒为20m/s,人车质量之和为200kg,轮胎与轨道间动摩擦因数为μ=0.1,车通过最低点A时发动机 A功率为12kW。

求车通过最高点B时发动机的功率?(g=10m/s2)例11图例12、汽车在水平路面上,从静止开始做匀加速运动,到t1秒末关闭发动机做匀减速运动,到t2秒末静止,其速度时间图线如图所示,图中角α<β,若汽车牵引力做功为W,做功的平均功率为P,汽车加速与减速过程中克服摩擦力做功分别为W1与W2,平均功率的大小分别为P1与P2,则下述结论正确的是()12A.W=W1+W2B.W1>W2C.P=P1+P2D.P1=P2例12图例13、列车在机车恒定功率的牵引力下,从车站出发沿平直轨道行驶5min,使速度达到72km/h,在这段时间内列车行驶的距离()A.一定等于3km;B.一定大于3km;C.一定小于3km;D.不能确定。

(答案:例1、D;例2、C;例3、D;例4、BC;例5、P平=250W,P瞬=5000W;例6、C;例7、C;例8、⑴12 m/s,⑵16s;例9、AD;例10、1.4;例11、4Kw;例12、ABD。

例13、B。

)练习题1、如图所示,质量均为m的三物体分别在恒力F1、F2、F3作用F2F3下,在水平方向移动了相同的位移,讨论下述几种情况:⑴如果F1=F2=F3,那么力对物体所做的功应该是()A.W1=W2=W3;B.W1>W2>W3;1题图C.W1<W2<W3;D.以上答案都不对。

⑵如果F1、F2、F3对物体所做的功均相等,那么F1、F2、F3的大小关系是()A.F1=F2=F3;B.F1>F2>F3;C.F1<F2<F3;D.以上答案都不对。

⑶如果物体与地面间的摩擦因数均为μ,动力F1、F2、F3做的功也相同,那么合力做的功关系是()A.W1=W2=W3;B.W1>W2>W3;C.W1<W2<W3;D.以上答案都不对。

2、如图所示,质量为m的物块始终固定在倾角为α的斜面上,下面说法中正确的是()A.若斜面向左匀速移动距离s,斜面对物块没有做功;B.若斜面向上匀速移动距离s,斜面对物块做功mgs;C.若斜面向左以加速度a移动距离s,斜面对物块做功mas;D.若斜面向下以加速度a移动距离s,斜面对物块做功m(g+a)s。

3、如图所示,两个质量相等的物体,在同一高度的倾角不同的两光滑面上由静止滑下,在到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是()A.两种情况下重力的冲量相同;αβB.两种情况下重力做的功相同;C.两种情况下合力的冲量相同;3题图D.两种情况下合力做的功相同。

4、关于一个力做功和冲量的联系,下列叙述正确的是()A.功为零,冲量一定为零;B.冲量为零,功一定为零;C.两个功相同时,对应的两个冲量必相同;D.两个冲量相同时,对应的两个功必相同。

5、如图所示,某个力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向保持与力的作用点的速度方向一致,转盘转动一周,这个力F做的功为()A.0;B.20πJ;C.10J;D.20J。

6、如图所示,人造地球卫星在椭圆轨道上运动,由a点运动到b点的过程中()A.万有引力不做功,卫星的加速度大小不变; b B.万有引力做正功,卫星的加速度减小;C.万有引力做负功,卫星的加速度减小;D.万有引力做负功,卫星的加速度增大。

6题图7、如图所示,皮带把物体P匀速带上,在这个过程中()A.摩擦力对P做正功;B.P克服摩擦力做功;C.摩擦力对皮带不做功;D.皮带克服摩擦力做功。

7题图8、利用动滑轮将物体匀速提高h,如图所示,若不计动滑轮和绳重,不计摩擦,则拉力F所做的功W与夹角θ的关系是()A.θ越大,F越大,W也越大;B.θ越小,F越大,W也越大;C.F与θ大小无关;D.W与θ大小无关。

8题图9、如图所示,一辆小车静止在光滑的水平导轨上,一个小球用绳悬在车上,由图中位置无初速释放,则小球在下摆过程中()A.绳对小球的拉力不做功;B.绳对小球的拉力做正功;C.小球所受的合力不做功;D.绳对小球的拉力做负功。

9题图10、如图所示,电梯与水平面成θ角,一人站在电梯上,电梯从静止开始匀加速上升,到达一定高度后再匀速上升,以N表示水平梯板对人的支持力,G为人受的重力,f为电梯对人的静摩擦力,正确的是()A.加速过程中f≠0,F、N、G都做功;B.加速过程中f≠0,N不做功;C.匀速过程中f=0,N、G都做功;D.匀速过程中f=0,N、G都不做功11、喷水池喷出的竖直向上的水柱高h=5m,空中水有20dm3,空气阻力不计,则喷水机做功的功率约为__________W。

(g=10m/s2)12、关于功率,以下说法正确的是()A.据P=W/t可知,机器做功越多,其功率就越大;B.据P=Fv可知,汽车的牵引力一定与其速率成反比;C.据P=W/t可知,只要知道时间t内机器所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率;D.据P=Fv可知,发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速率成反比。

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