功和机械能
功和机械能(知识总结)
功和机械能一、功1、功(1)力学中的功:如果一个力作用在物体上,物体移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。
文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途(2)功的两个因素:一个是,另一个是。
文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途(3)不做功的三种情况:①物体受到了力,但。
②物体由于惯性运动通过了距离,但。
③物体受力的方向与运动的方向相互,这个力也不做功。
文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途2、功的计算(1)计算公式:物理学中,功等于力与力的方向上移动的距离的。
即:W= 。
(2)符号的意义及单位:表示功,单位是 (J),1J=1N·m;表示力,单位是 (N);s表示距离,单位是米(m)。
文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途(3)计算时应注意的事项:①分清是哪个力对物体做功,即明确公式中的F。
②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离,必须与“F”对应。
③F、s的单位分别是N、m,得出的功的单位才是J。
文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途3、功的原理——使用任何机械。
如何判断物体的做功情况1.理解判断的依据依据:见课本P207——做功的两个必要因素.重点:抓住力作用在物体上是否有“成效”.2.明白不做功的三种情况A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离(如见课本中的图14—2).此情况叫“劳而无功”.B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动).此情况叫“不劳无功”.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动).此情况叫“垂直无功”.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途3.在分析做功情况时还应注意以下几点A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功.B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途C.什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W=Gh;在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W=fs.(二)对公式W=Fs的理解1.公式一般式 W=Fs常用式 W=Gh(克服重力做功)或W=f阻s(克服摩擦阻力做功)2.单位焦耳(J)3.注意事项A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.B.F与s的方向应在同一直线上(初中要求)(比如一个人提着一重物G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高)文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途C.做功的多少,由W=Fs决定,而与物体的运动形式无关.(三)怎样理解功率的概念1.物理意义表示物体做功的快慢.2.定义物体在单位时间内所做的功.3.计算式 P=W/t.4.单位瓦(W).5.注意事项A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“多少”,而“功率”则表示做功的“快慢”,“多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:功率与功和时间两个因素有关.文档来源网络及个人整理,勿用作商业用途B.由P=W/t变形为P=F·v可知:功率一定时,力F与速度v成反比.(四)理解功的原理,明白有用功、总功、额外功的含义及其关系1.功的原理使用任何机械都不省功.A.对于理想机械(指不计摩擦、机械的重、绳重): W人对机械=W机械对物体=W手或 W总=W有.B.对于实际机械:W人对机械(W总)>W机械对物体(W有)或W总=W有+W额.二、机械效率1、有用功——W有用:使用机械时,对人们有用的功叫有用功。
功和机械能知识点总结高一
功和机械能知识点总结高一功和机械能知识点总结1. 引言在物理学中,功和机械能是非常重要的概念。
理解和应用这些概念可以帮助我们解释和描述物体的运动和相互作用。
本文将对功和机械能的相关知识点进行总结和解释。
2. 功(Work)在物理学中,功被定义为力对物体进行的作用造成的结果。
它是衡量一个力量对物体移动或变形所做的贡献的量。
功的计算公式为:功 = 力 ×距离× cosθ其中,力是作用于物体上的力量,距离是物体移动的距离,θ是力和运动方向之间的夹角。
3. 机械能(Mechanical Energy)机械能是指物体由于位置或运动而拥有的能量。
它包括动能和势能两个组成部分。
- 动能(Kinetic Energy)是指物体由于运动而具有的能量。
动能的公式为:动能 = 1/2 ×质量 ×速度²其中,质量是物体的质量,速度是物体的速度。
- 势能(Potential Energy)是指物体在特定位置上由于受力而拥有的能量。
势能的计算公式取决于力的类型和物体的位置。
4. 功和能量转化功和能量之间存在着密切的联系和转化关系。
- 做功时,力对物体进行作用,物体会发生位移,从而改变它的动能和势能。
- 功的正负符号表示能量转化的方向。
当力和位移方向一致时,功为正,代表能量转化为动能;当力和位移方向相反时,功为负,代表能量转化为势能。
- 根据能量守恒定律,一个封闭系统中,能量的总量保持不变,只是在动能和势能之间进行转化。
5. 功率(Power)功率是指单位时间内完成的功的量。
功率的公式为:功率 = 功 ÷时间功率的单位是瓦特(W)。
6. 实际应用功和机械能的概念在实际生活和工业中有着广泛的应用。
- 功率的概念在电力领域中非常重要。
我们通常使用功率来衡量电器的耗电量和工作效率。
- 机械能的转化应用于机械工程和运输领域。
例如,汽车引擎将化学能转化为机械能,从而使车辆运动。
第十一章功和机械能
考点二、功率 自主复习:(1)物理意义:表示做功快 慢的物理量 (2)定义:功与时间的比叫功率 (3)公式: P=W/t ,变形公式 W=Pt、t=W/P、推导公式:P=Fv (4)功率的国际单位是 W ,常他用 单位是 kw 换算关系:1kw=1000w
典型示例3.电动自行车轻便、安全、无污染,很受人
F
2.(2014永州)小李同学先后用同样大小的力F使 同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上 沿力的方向移动相同的距离,该力F在这三个过 程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙,关于做 功大小的下列说法正确的是 (C )
A.W甲<W乙<W丙 B.W甲>W乙>W丙 C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙<W丙
2.(2012泰安)人骑自行车下坡时,不用蹬车自 B 由滑行的过程中速度也会越来越快,下列关于这 一运动过程的说法中,正确的是( ) A.人与车的动能增大,重力势能增大 B.人与车的动能增大,重力势能减少 C.人与车的动能减少,重力势能增大 D.人与车的动能不变,重力势能不变
应用功的公式注意:
①分清哪个力对物体做功,计算时F 就是这个力。 ②公式中S 一定是在力的方向上通过 的距离,强调对应。 ③ 功的单位“焦”(牛· 米 = 焦)
链接中考
1. (2014泰安)如图所示,用F =20 N 的水平推力推着重为40 N的物体沿水平 方向做直线运动,若推力F对物体做了 40 J的功,则在这一过程中( C ) A.重力做的功一定为40J B.物体一定受到20 N的摩擦力 C.物体一定运动了2 m D.物体一定运动了4m
们喜爱。某同学在双休日骑电动自行车到海滨、连岛观 光,途经全长7000m、被人们称之为“神州第一堤”的 连云港拦海大堤。若电动自行车以18km/h的速度匀速行 驶,电动自行车牵引力的功率为150W。求:(1)该同 学通过大堤全程所需的时间;(2)电动自行车通过大 堤所用牵引力和全程牵引力所做的功。 解:(1)电动自行车行驶的速度:v=18km/h=5m/s, ∵v=s/t,∴电动车行驶的时间: t=s/v=5000m÷5m/s=1000s; (2)通过大堤全程牵引力所做的功: W=Pt=150W×1000s=1.5×105J; (3)∵P=W/t=Fs/t=Fv,∴电动自行车的牵引力: F=P/v=150W÷5m/s=30N.
功功率和机械能
功功率和机械能功、功率和机械能是物理学中非常重要的概念。
功是力对物体做的功,是衡量力量与位移间关系的量。
功率则是单位时间内做功的大小,是衡量工作效率的指标。
机械能是指物体因运动而具有的能量。
本文将逐个介绍这些概念,并探讨它们之间的关系。
一、功在物理学中,功表示由力量对物体做的功。
它的公式可以表示为:功 = 力 ×位移× cosθ其中,力是施加在物体上的力,位移是物体在力的作用下发生的位移,而θ是力和物体运动方向之间的夹角。
这个公式表明了力量对物体做功的关键影响因素。
二、功率功率是用来衡量单位时间内做功的大小。
它的公式可以表示为:功率 = 功 / 时间功率的单位通常用瓦特(W)来表示,其中1瓦特等于1焦耳/秒。
功率的概念在实际生活中也非常重要,比如我们常用的电器功率就是以瓦特为单位来衡量的。
三、机械能机械能是指由物体运动而具有的能量。
它可以分为动能和势能两个方面。
动能是指物体由于运动而具有的能量,它的公式可以表示为:动能 = 1/2 ×质量 ×速度²其中质量是物体的质量,速度是物体的速度。
可以看出,动能与物体的质量和速度平方成正比。
势能是指物体由于位置或者形状而具有的能量。
常见的势能包括重力势能和弹性势能。
重力势能可以表示为:重力势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度其中重力加速度是指重力对物体的加速度,高度是物体相对于参考位置的高度。
机械能是动能和势能的总和,根据能量守恒定律,机械能在不受外力作用时保持不变。
四、功、功率和机械能之间的关系功和功率之间的关系可以通过功率的定义来分析。
根据功率的公式,功率等于功除以时间。
因此,功等于功率乘以时间。
也就是说,功率越大,单位时间内做的功就越大。
功和机械能之间的关系可以通过功的定义来分析。
根据功的公式,功等于力乘以位移乘以cosθ。
因此,功可以理解为力对物体做的工作,而工作可以使物体获得动能或者势能,因此功也可以理解为物体由于力的作用获得的机械能。
初中物理功和机械能的知识点汇总!
初中物理功和机械能的知识点汇总!物理中的功和机械能是初中物理的基础内容,对于理解力学、动力学、能量转化等概念具有重要意义。
下面是初中物理中关于功和机械能的知识点的汇总。
一、功(Work)的概念和计算公式:1.功是指力对物体的作用所做的功。
当力F在物体上产生了位移s时,物体受到了力的作用而做了功。
2. 功的计算公式为:功=力×位移×cosθ,其中力和位移的方向相同或者夹角小于90度时取正值,夹角大于90度时取负值。
单位为焦耳(J)。
3.功的性质:功与力和位移的大小、方向以及夹角有关。
二、功的正负和能量转化:1.当力的方向与位移的方向相同时,功为正值,表示能量的增加。
2.当力的方向与位移的方向相反时,功为负值,表示能量的减少。
3.功将力学能转化为其他形式的能,能量转化定律的表述之一是:能量不会凭空消失或产生,只能在不同的形式之间相互转化。
三、机械能(Mechanical Energy)的概念和计算公式:1.机械能是指物体同时具有的动能和势能的总和。
2. 机械能的计算公式为:机械能=动能+势能=1/2mv²+mgh,其中m为物体的质量,v为物体的速度,g为重力加速度,h为物体的高度。
3.机械能的单位也为焦耳(J)。
四、机械能守恒定律:1.在没有外力做功或者无摩擦的情况下,机械能守恒。
即机械能在不同形式之间的转化是互相抵消的,总数保持不变。
2.根据机械能守恒定律,可以通过动能和势能之间的转化来求解物体在不同位置和状态下的速度、高度等物理量。
五、弹力做功:1.当弹簧或弹性绳等具有弹性的物体受到压缩或拉伸而产生弹力时,弹力对物体所做的功称为弹力做功。
2.弹力做功与物体受力的大小、弹性系数以及弹簧伸长或压缩的距离有关。
六、重力做功:1.当物体从高处向低处下落的过程中,重力对物体所做的功称为重力做功。
2.重力做功的大小等于物体的重量乘以下落的垂直距离,即重力做功=重力×下落的高度。
功和机械能知识点总结
功和机械能知识点总结一、什么是功和机械能1. 功:在物理学中,功是一个非常重要的物理量,它是描述力对物体做了多少效果的量。
物体在受到作用力的作用下,如果它的位置发生改变,那么就说作用力对它做了功。
如果作用力的方向与物体的位移方向一致,那么作用力对物体做正功,反之则是负功。
功通常用Joule(焦耳)作为单位。
2. 机械能:机械能是指物体由于位置或运动而具有的能量,它包括动能和势能两种。
动能是物体由于运动而具有的能量,与物体的质量和速度的平方成正比;势能是物体由于位置而具有的能量,与物体的重力势能或弹性势能有关。
机械能在守恒定律中有重要的作用,表示系统在不受摩擦和外力的情况下,机械能的总量是保持不变的。
二、功的计算1. 功的计算公式:功的计算公式是W = F * d * cos(θ),其中W表示功,F表示作用力,d表示物体的位移,θ表示作用力和位移方向之间的夹角。
当作用力和位移方向一致时,夹角为0度,cos(0) = 1,此时作用力对物体做的功最大;当作用力和位移方向垂直时,夹角为90度,cos(90) = 0,此时作用力对物体做的功为0。
2. 功的单位和量纲:功的单位是焦耳(J),量纲是力的量纲乘以位移的量纲,即[N]·[m]=N·m=J。
3. 功的正负及其物理意义:当作用力对物体做正功时,表示物体的动能增加;当作用力对物体做负功时,表示物体的动能减少;当作用力对物体做零功时,表示物体的动能保持不变。
三、机械能的转化和守恒1. 动能的转化:在物体运动的过程中,动能可以通过摩擦力、阻力等外力转化为热能,导致物体的运动速度减小;同时,外力也可以对物体做功,将外力的功转化为物体的动能。
例如,弹簧振子在振动过程中,弹簧的弹性势能转化为动能,而动能又会转化为弹性势能,形成了机械能的周期性转化。
2. 势能的转化:势能也可以通过外力的作用或物体的位置发生变化而转化为动能,例如物体从高处落下时,它的重力势能转化为动能;反之,物体上升时动能也会转化为重力势能。
第十一章 功和机械能
对木箱做功的功率为8W
8.(2019·宜宾)如图8所示,一个物体静止于光 滑水平面上的o点,在水平恒力F作用下开始向右 加速运动,依次经过a、b、c三个点,且a、b之间 和b、c之间的距离相等,F在ab段做功W1,做功功 率P1;在bc段做功W2,做功功率P2,则有W1= W2, P1 < P2(均选填“>”“=”或“<”).
13.(2019·广东)如图13所示,质量为960kg、 底面积为0.5m2的石材A放在水平地面上,利用滑轮 组水平拉动A,使其在20s的时间内匀速向墙靠近 了4m,水平拉力F=500N,不计绳、滑轮组的质量 以及绳与滑轮组之间的摩擦,g取10N/kg. 求: (1)A对水平地面的压强. (2)A在运动过程中受到摩擦力的大小. (3)拉力F的功率.
解:重物上升24m时克服重力做功为: W克=mgh=1×103kg×10N/kg×24m=2.4×105J. 由于匀速提起重物,所以起重机对重物做功等于
W克, 它在100s内对重物做功的功率为: P1=W克/t=2.4×105J/100s=2400W. 起重机的机械效率为:
η=W 有 /W 总 ×100%=(W 克 /Pt)×100% =(2.4×105J)/(3×103W×100s)×100%=80%
6.(2019·连云港)物体在水平地面上做直线运
动,当物体运动的路程和时间的关系图像如图甲
时,受到的水平推力为F1;当物体运动的速度和 时间的关系图像如图乙时,受到的水平推力为F2. 两次推力的功率分别为 P1和P2. 则下列关系正 确的是( B ) A. F1=F2 P1>P2 B. F1=F2 P1<P2 C. F1>F2 P1>P2 D. F1<F2 P1>P2
功和机械能
Part1:基本概念1、功做功的两个必要因素:作用在物体上的力,物体在力的方向上移动的距离。
功的计算:力与力的方向上移动的距离的乘积。
W=FS。
单位:焦耳(J)1J=1Nm功的原理:使用机械时人们所做的功,都不会少于不用机械时所做的功。
即:使用任何机械都不省功。
2、机械效率有用功:为实现人们的目的,对人们有用,无论采用什么办法都必须做的功。
额外功:对人们没用,不得不做的功(通常克服机械的重力和机件之间的摩擦做的功)。
总功:有用功和额外功的总和。
计算公式:η=W有用/W总机械效率小于1;因为有用功总小于总功。
3、功率功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。
计算公式:。
单位:P→瓦特(w)推导公式:P=Fv。
(速度的单位要用m)4、动能和势能能量:一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。
能做的功越多,能量就越大。
动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
质量相同的物体,运动速度越大,它的动能就越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能就越大;其中,速度对物体的动能影响较大。
(注:对车速限制,防止动能太大)势能:重力势能和弹性势能统称为势能。
重力势能:物体由于被举高而具有的能。
质量相同的物体,高度越高,重力势能越大;高度相同的物体,质量越大,重力势能越大。
弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。
物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。
5、机械能及其转化机械能:动能和势能的统称。
(机械能=动能+势能)单位是:J。
动能和势能之间可以互相转化的。
方式有:动能和重力势能之间可相互转化;动能和弹性势能之间可相互转化。
机械能守恒:只有动能和势能的相互住转化,机械能的总和保持不变。
人造地球卫星绕地球转动,机械能守恒;近地点动能最大,重力势能最小;远地点重力势能最大,动能最小。
近地点向远地点运动,动能转化为重力势能。
习题分析1.下列说法正确的是[ ]A.将重为1 N的物体移动1 m所做的功为1 JB.将质量为1 kg的物体移动1 m所做的功为1 JC.在1 N的力作用下,将物体移动1 m所做的功为1 JD.在1 N的力作用下,将物体在力的方向上移动1 m所做的功为1 J2.某同学一次将5块砖从地面举高到0.8 m高的汽车上,如果每块砖重20 N,他一次做的功是多少?3.装有矿石的矿斗总质量是3.0×103kg,把它从井底匀速提上来做了4.41×106J的功,试问矿井有多深?4.一汽车在水平公路上匀速行驶,在它通过160 m路程的过程中做功8.0×105J,试问汽车的牵引力多大?5.步枪子弹里的火药在爆炸时产生的气体推动弹头的力平均是1.2×104N.如果枪膛长60 cm,气体将弹头推出枪膛做的功是多少?6.重50牛的物体,在20牛顿的水平拉力作用下,沿水平地面前进了0.5 m,试问拉力、重力各做了多少功?7. 下列几种情况下,没有力对物体做功的是()A. 在光滑水平面上匀速运动着的小球B. 某人从山脚跑到了山顶C. 汽车沿着斜面向上匀速行驶D. 起重机吊着重物匀速下降8. 在下列哪种情况下,人对手提箱做了功()A. 人提着手提箱在地面上站着不动B. 人提着手提箱顺着楼梯走上楼C. 人提着手提箱站在沿水平路面行驶的汽车里不动D. 人将手提箱放在电梯的地板上乘着电梯上楼9. 在下图的四种情境中,人对物体做功的是()提着桶在水平地面行走举着杠铃原地不动用力搬石头但没有搬动推着小车前进面上匀速前进A B C D10. 汽车在平直道路上做匀速直线运动,下列说法中正确的是()A.汽车的牵引力为零B.汽车所受的摩擦力为零C.汽车牵引力所做的功为零D.汽车所受的合力为零11. 2002年4月,闽粤港澳学界埠际田径比赛在龙岩市体育中心举行.龙岩市选手周兴礼代表福建队在中学男子6kg级铅球项目中打破了13.70m的纪录,创造了13.98m的新纪录.若他破纪录的一掷,用力是600N,则他对铅球所做的功是()A. 0B. 838.8JC. 8388JD. 条件不足,无法求出12. 一起重机的钢索吊着重1000N的物体匀速上升2m后,又沿着水平方向缓慢移动了4m,在整个过程中,起重机的钢索对物体做的功是()A. 6000JB. 4000JC. 2000JD. 无法确定13. 放学后,某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回到家,则他在回家的过程中对书包所做的功约为()A. 0JB. 400JC. 2000JD. 2400J14. 如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦,拉力F做的功为()A.50JB.25JC.100JD.200J15. 一个重500N的物体,用拉力F使它沿着长5m,高3m的光滑(摩擦力忽略不计)斜面AB(如图),由A拉上平台B,在这过程中拉力做的功是__________J,若在平台BC上用力使物体前进5m,这时重力做的功是__________J。
机械能与功的原理
⇒∆E = 8J
故:A到C一共 到 一共 损失机械能40J 损失机械能
整个过程一共损失机械能80J 整个过程一共损失机械能 故:物体返回底端时的动能
EK = 20J
3、动、势能之间的转化: 、 势能之间的转化: 如图:空气阻力不计,试分析物体上升和 如图:空气阻力不计, 下降过程中动能和势能的变化。 下降过程中动能和势能的变化。并分析动 势能变化量的关系。 势能变化量的关系。 上升过程: 上升过程: W = −mgh ⇒ ∆EP = mgh G h
E1 = E2
或:
Ek1 + EP1 = Ek 2 + EP2
看:P131例题
应用举例: 应用举例:
例题1、 高处水平抛出。 例题 、物体以初速度 V0 从 H 高处水平抛出。则: 高时的机械能为( 在离地面 h 高时的机械能为( D )
1 A m ( + h B: m 0 + m h : g H ) v2 g 2 1 C: g( + h + m 0 m H ) v2 2 1 D: g + m 0 mH v2 2
机械能与功的原理
1、机械能: 、机械能: 动能和势能统称为机械能。 表示, 动能和势能统称为机械能。用 E 表示,则: 2、功和机械能的关系: 、功和机械能的关系:
E = Ek + EP
且:
W = −∆EP G W = −∆EP 弹 ′
W = Ek2 − Ek1 = ∆EK 总
W = W 它 +W +W G 总 其 弹
V0
H h
故有: 故有:
W 它 + W + W = ∆EK ⇒ W 它 − ∆EP − ∆EP = ∆EK G 其 弹 其
功和机械能知识点总结
功和机械能知识点总结
1.功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2.功的计算:功(W)等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(s)的乘积。
(功=力×距离)
3. 功的公式:W=Fs;单位:W→焦;F→牛顿;s→米。
(1焦=1牛•米). 4.功的原理:使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。
5.斜面:FL=Gh,斜面长是斜面高的几倍,推力就是物重的几分之一。
(螺丝、盘山公路也是斜面)
6.机械效率:有用功跟总功的比值叫机械效率。
计算公式:P有/W=η
7.功率(P):单位时间(t)里完成的功(W),叫功率。
计算公式:单位:P→瓦特;W→焦;t→秒。
(1瓦=1焦/秒。
1千瓦=1000瓦)。
功和机械能的公式
功和机械能的公式
功的公式是:
功 = 力× 距离× cosθ
其中,力是作用在物体上的力,距离是物体在力的方向上移动的距离,θ是力和物体移动方向的夹角。
机械能的公式是:
机械能 = 动能 + 势能
其中,动能是物体运动时所具有的能量,公式为:
动能= 1/2 × 质量× 速度²
势能是物体由于位置而具有的能量,公式为:
势能 = 重力势能或弹性势能
重力势能公式为:
重力势能 = 重力× 高度
弹性势能公式为:
弹性势能= 1/2 × 弹性系数× 形变²
其中,重力是指地球对物体的引力,高度是物体与地面的垂直距离;弹性系数是弹簧的弹性系数,形变是指弹簧的伸长量或缩短量。
第十一章功和机械能知识点总结
第十一章功和机械能一、功1 做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:(1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动;(2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
(3)有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动;3、功的计算:物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。
公式W=FS=Pt各物理量单位一W J (焦耳)F:N (牛顿)S : m (米)P: W(瓦特)t : s (秒)4、国际单位:将N- m称为焦耳简称焦,符号(J) 1J=1 N • m把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5 J 。
5、公式应用注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。
③功的单位“焦”(1牛•米=1焦)。
6、常见的功:克服重力做功:W=Gh ; 克服阻力(摩擦力)做功:W=fs二、功的原理:使用任何机械都不省功1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功。
2、说明:①功的原理对于任何机械都适用。
圉15-1 C2.在下列哪一种情况下力对物体是做了功的()A. 用力推讲台,讲台没有动B. 沿斜坡方向把物体拉上去C.人提水桶沿水平地面行走D. 天花板上的电线吊着电灯3•如图15-2所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想•你认为合理的是()A. 文具盒所受重力对它做了功B. 文具盒所受支持力对它做了功C. 文具盒所受的推力F对它做了功D. 在此过程中没有力对文具盒做功4.四种情景中,其中力对物体没有做功的是A •火箭腾空而起的推力C .人推石头未动时的推力②使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以—省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
功和机械能知识点总结及复习
功和机械能知识点总结及复习一、引言在物理学中,功和机械能是重要的概念。
它们不仅仅是理解物体的运动和相互作用的基础,还在工程、科学研究以及日常生活中扮演着重要的角色。
本文旨在总结和复习功和机械能的关键知识点。
二、功的概念1. 定义:在物理学中,功(Work)是一个力对物体作用所做的功或能量转化的过程。
它与施力、力的方向和物体的位移有关。
2. 公式:功可以使用以下公式来计算:W = F · d · cosθ,其中W表示功,F是施力的大小,d是物体位移的距离,θ是施力和位移方向之间的夹角。
3. 单位:国际单位制中,功的单位是焦耳(J)。
三、机械能的概念1. 定义:机械能(Mechanical Energy)是物体由于位置和速度而具有的能量。
它是动能和势能的总和。
2. 动能:动能(Kinetic Energy)是物体由于运动而具有的能量。
动能可以使用以下公式来计算:KE = 1/2mv^2,其中KE表示动能,m是物体的质量,v是物体的速度。
3. 势能:势能(Potential Energy)是物体由于位置而具有的能量。
常见的势能类型有重力势能、弹性势能等。
四、功和机械能的关系1. 功和机械能的转化:当力对物体做功时,物体的机械能发生改变。
正功使物体的机械能增加,负功使物体的机械能减少。
2. 机械能守恒定律:在没有外力做功或能量损失的封闭系统中,机械能守恒。
即总机械能等于系统的初始机械能,包括动能和势能。
3. 能量转化:当物体从一个位置转移到另一个位置时,能量可以在动能和势能之间相互转化。
五、例题分析以下是两个可借助功和机械能概念解决的例题:1. 一个质量为2kg的物体以10m/s的速度向上抛出,最高点的高度是多少?解析:在最高点,物体的速度为零,即动能为零。
由机械能守恒定律可知,物体在最高点的机械能只有势能。
因此,将物体的初始动能转化为势能。
设最高点的高度为h,则根据势能公式PE = mgh,物体在最高点的势能为2 × 9.8 × h = 19.6h J。
功和机械能
第十五章功和机械能一、功1、功(1)力学中的功:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功。
(2)功的两个因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上通过的距离。
两因素缺一不可。
(3)不做功的三种情况:有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动;有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动;有力,也有距离,但力和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
随堂练习11.下列情况中,人对物体是否做功?并说明理由。
(1)某同学踢足球,球离脚后飞出10m远;(2)将重物从地面上提起放到肩上;(3)将重物提在手中沿水平方向移动50米的距离;(4)扛着重物登上三楼;(5)举重运动员举起杠铃后,站着坚持3秒钟不动;(6)推出去的铅球在空中向前飞行时;2.以下事例中,重力做功的是()A.冰球在水平的冰面上滚动B.皮划艇在平静水面快速滑行C.跳水运动员下落D.举重运动员把杠铃举起停在空中2、功的计算(1)计算公式:物理学中,功等于力与力的方向上移动的距离的乘积。
即:W=Fs。
(2)符号的意义及单位:W表示功,单位是焦耳(J),1J=1N·m;F表示力,单位是牛顿(N);s表示距离,单位是米(m)。
(3)计算时应注意的事项:①分清是哪个力对物体做功,即明确公式中的F。
②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离,必须与“F”对应。
③F、s的单位分别是N、m,得出的功的单位才是J。
随堂练习21.用100N的水平推力,使重500N的物体沿水平面移动20m。
重力对物体做的功为,水平面对物体的支持力做的功为,推力对物体做的功为。
2. 1焦=1牛×米,就是()A.把质量为1千克的物体移动1米所做的功B.把重为1牛的物体移动1米所做的功C.在1牛的力作用下,物体在力的方向上移动1米所做的功D.作用在杠杆上的动力为1牛,动力臂是把重为1牛的物体移动1米3、功的原理——使用任何机械都不省功。
八年级物理功和机械能知识点总结
第十一章功和机械能一、功1、做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:(1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动;(2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
(3)有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动;3、功的计算:物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。
公式W=FS=Pt各量单位—W:J(焦耳)F:N(牛顿)S:m(米)P:W(瓦特)t:s(秒)4、国际单位:将N·m称为焦耳简称焦,符号(J) 1J=1 N·m把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。
5、公式应用注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。
③功的单位“焦”(1牛·米= 1焦)。
6、常见的功:克服重力做功:W=Gh克服阻力(摩擦力)做功:W=fs二、功的原理:使用任何机械都不省功1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功。
2、说明:①功的原理对于任何机械都适用。
②使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④对于理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力):人做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)3、应用:斜面①理想斜面:斜面光滑(不计摩擦)②理想斜面遵从功的原理③理想斜面公式:FL=Gh其中—F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度④实际斜面:斜面粗糙(考虑摩擦)若斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh三、功率:单位时间内做的功—P(单位:W)1、公式:2、单位:瓦特,简称瓦,符号W ,常用单位kW ,MW,马力换算:1kW=103WW 1马力=735W3、物理意义:表示做功快慢的物理量(与机械效率无关)。
功和机械能
功和机械能一、功:1、力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固:☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。
(原因是足球靠惯性飞出)。
3、力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:W=FS4、功的单位:焦耳,1J= 1N·m 。
把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。
5、应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。
③功的单位“焦”(牛·米 = 焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
二、功的原理:1、内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
2、说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)= 直接用手对重物所做的功(Gh)3、应用:斜面①理想斜面:斜面光滑②理想斜面遵从功的原理;③理想斜面公式:FL=Gh 其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f ,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。
三、机械效率:1、有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总斜面:W有用= Gh2、额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功公式:W额= W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)斜面:W额=f L3、总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η斜面:W总= fL+Gh=FL4、机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
高一物理功与机械能知识点
高一物理功与机械能知识点在高中物理课程中,力学是一个基础而重要的内容。
而在力学中,功与机械能是我们需要深入理解和掌握的重要知识点。
下面本文将对高一物理功与机械能进行介绍和解析。
一、功的概念功是描述力对物体作用后所产生的效果的物理量。
简单来说,可以理解为力所做的功是将物体推动或移动。
其数学表达式为“功 = 力 ×距离× cosθ”,其中θ为力的方向和位移方向之间的夹角。
在力对物体作用过程中,如果力的方向与物体的位移方向相同,那么此时力所做的功为正功;如果力的方向与物体的位移方向相反,那么此时力所做的功为负功。
这与功的正负性质相关。
二、功的单位根据国际单位制,功的单位为焦耳(J)。
1焦耳定义为1牛顿的力使物体沿着力的方向移动1米所做的功。
此外,为了方便计算,有时候也会使用千焦耳(kJ)来表示较大的功值。
三、功率的概念功率是描述力对物体作用过程中所完成的功每秒钟的物理量。
其数学表达式为“功率 = 功 / 时间”。
功率是一个十分重要的概念,它能够反映出力的大小和工作的快慢。
功率大小与时间的倒数成反比,即功率越大所完成的功就越多。
在日常生活中,我们可以通过功率的大小来判断机械设备的高低效率。
四、机械能的概念机械能是指物体在力的作用下所具有的能力,能够产生功。
在力学中,机械能包括动能和势能两个方面。
动能:物体由于运动而具有的能力,与物体的质量和速度有关。
动能的数学表达式为“动能 = 1/2 ×物体的质量 ×物体的速度的平方”,单位为焦耳(J)。
势能:物体由于位置上的变化而具有的能力,与物体周围的环境有关。
根据其产生的原因不同,势能可分为重力势能、弹性势能和化学势能等。
五、机械能守恒定律机械能守恒定律是描述在力的作用下,力学系统中机械能(包括动能和势能)总和保持不变的定律。
即在力的作用下,系统中的机械能只能互相转化,而不能产生或消失。
这是能量守恒定律在力学系统中的一种具体体现。
功和机械能的关系与转化
功和机械能的关系与转化在物理学中,功和机械能是两个基本概念。
功是描述力对物体进行作用所产生的变化的物理量,机械能则是物体在运动过程中的能量。
功和机械能之间存在着紧密的联系和相互转化。
一、功的定义与计算功是力对物体进行作用时所做的功。
数学上,功可以用以下公式来表示:W = F · d · cosθ其中,W表示功,F表示力的大小,d表示物体在力的作用方向上的位移,θ表示力和位移之间的夹角。
根据该公式,我们可以看出,力的大小、物体的位移和力和位移之间的夹角都会对功产生影响。
例如,当一个物体受到斜向上方施加的一个力时,该力的大小与物体的位移方向成为夹角,此时,力只对物体进行了部分作用,产生的功就会小于力的大小乘以物体的位移。
同样地,当一个物体受到斜向下方施加的一个力时,力的大小与物体的位移方向夹角大于90度,此时,力对物体所作的功为负值。
二、机械能的定义与计算机械能是物体由于位置、形态或者运动而具有的能量。
根据物体的性质,机械能可以分为两种:势能和动能。
势能是物体由于位置所具有的能量。
势能可以用以下公式来表示:Ep = m · g · h其中,Ep表示势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体的高度。
根据该公式,我们可以知道,物体的质量、重力加速度和高度都会对势能产生影响。
例如,当一个质点被抬升到一定高度时,它具有了势能。
当我们释放质点时,它会从高处下落,一直到着地,而在这个过程中,它的势能会被转化为动能。
动能是物体由于运动所具有的能量。
动能可以用以下公式来表示:Ek = (1/2) · m · v²其中,Ek表示动能,m表示物体的质量,v表示物体的速度。
根据该公式,我们可以知道,物体的质量和速度都会对动能产生影响。
三、功与机械能的关系与转化根据功和机械能的定义和计算公式,我们可以看出功和机械能之间存在着紧密的关系。
当一个物体受到外力作用时,如果该力的方向与物体的运动方向相同,那么力对物体所做的功就会增加物体的动能。
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《功和机械能》复习提纲
一、功
1.力学里所说的功包括两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2.不做功的三种情况:有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
巩固:☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。
(原因是足球靠惯性飞出)。
3.力学里规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:W=FS。
4.功的单位:焦耳,1J=1N·m。
把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。
5.应用功的公式注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。
③功的单位“焦”(牛·米=焦),不要和力和力臂的乘积(牛·米,不能写成“焦”)单位搞混。
二、功的原理
1.内容:使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:使用任何机械都不省功。
2.说明:(请注意理想情况功的原理可以如何表述?)
①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:使用机械时,人们所做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)。
3.应用:斜面
①理想斜面:斜面光滑;
②理想斜面遵从功的原理;
③理想斜面公式:FL=Gh,其中:F:沿斜面方向的推力;L:斜面长;G:物重;h:斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f,则:FL=fL+Gh;这样F做功就大于直接对物体做功Gh。
三、机械效率
1.有用功:定义:对人们有用的功。
公式:W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总
斜面:W有用=Gh
2.额外功:定义:并非我们需要但又不得不做的功。
公式:W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:W额=fL
3.总功:定义:有用功加额外功或动力所做的功
公式:W总=W有用+W额=FS= W有用/η
斜面:W总= fL+Gh=FL
4.机械效率:①定义:有用功跟总功的比值。
②公式:
斜面:
定滑轮:
动滑轮:
滑轮组:
③有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
通常用百分数表示。
某滑轮机械效率为60%表示有用功占总功的60%。
④提高机械效率的方法:减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5.机械效率的测量:
①原理:
②应测物理量:钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S。
③器材:除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
④步骤:必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:保证测力计示数大小不变。
⑤结论:影响滑轮组机械效率高低的主要因素有:
A、动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
B、提升重物越重,做的有用功相对就多。
C、摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。
四、功率
1.定义:单位时间里完成的功。
2.物理意义:表示做功快慢的物理量。
3.公式:
4.单位:主单位W;常用单位kW mW 马力。
换算:1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W。
某小轿车功率66kW,它表示:小轿车1s内做功66000J。
5.机械效率和功率的区别:
功率和机械效率是两个不同的概念。
功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功;机械效率表示机械做功的效率,即所做的总功中有多大比例的有用功。
五、机械能
(一)动能和势能
1.能量:一个物体能够做功,我们就说这个物体具有能。
理解:①能量表示物体做功本领大小的物理量;能量可以用能够做功的多少来衡量。
②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”。
如:山上静止的石头具有能量,但它没有做功。
也不一定要做功。
2.知识结构:
3.探究决定动能大小的因素:
①猜想:动能大小与物体质量和速度有关。
实验研究:研究对象:小钢球方法:控制变量。
·如何判断动能大小:看小钢球能推动木块做功的多少。
·如何控制速度不变:使钢球从同一高度滚下,则到达斜面底端时速度大小相同。
·如何改变钢球速度:使钢球从不同高度滚下。
③分析归纳:保持钢球质量不变时结论:运动物体质量相同时;速度越大动能越大。
保持钢球速度不变时结论:运动物体速度相同时;质量越大动能越大;
④得出结论:物体动能与质量和速度有关;速度越大动能越大,质量越大动能也越大。
练习:☆上表中给出了一头牛漫步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据:分析数据,可以看出对物体动能大小影响较大的是速度。
你判断的依据:人的质量约为牛的1/12,而速度约为牛的12倍,此时动能为牛的12倍,说明速度对动能影响大。
4.机械能:动能和势能统称为机械能。
理解:①有动能的物体具有机械能;②有势能的物体具有机械能;③同时具有动能和势能的物体具有机械能。
(二)动能和势能的转化
1.知识结构:
2.动能和重力势能间的转化规律:
①质量一定的物体,如果加速下降,则动能增大,重力势能减小,重力势能转化为动能。
②质量一定的物体,如果减速上升,则动能减小,重力势能增大,动能转化为重力势能。
3.动能与弹性势能间的转化规律:
①如果一个物体的动能减小,而另一个物体的弹性势能增大,则动能转化为弹性势能。
②如果一个物体的动能增大,而另一个物体的弹性势能减小,则弹性势能转化为动能。
4.动能与势能转化问题的分析:
⑴首先分析决定动能大小的因素,决定重力势能(或弹性势能)大小的因素──看动能和重力势能(或弹性势能)如何变化。
⑵还要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大──如果除重力和弹力外没有其他外力做功(即:没有其他形式能量补充或没有能量损失),则动能势能转化过程中机械能不变。
⑶题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失──机械能守恒;“斜面上匀速下滑”表示有能量损失──机械能不守恒。
(三)水能和风能的利用
1.知识结构:
2.水电站的工作原理:利用高处的水落下时把重力势能转化为动能,水的一部分动能转移到水轮机,利用水轮机带动发电机把机械能转化为电能。
练习:☆水电站修筑拦河大坝的目的是什么?大坝为什么要设计成上窄下宽?
答:水电站修筑拦河大坝是为了提高水位,增大水的重力势能,水下落时能转化为更多的动能,通过发电机就能转化为更多的电能。