功与能之间的关系
动能与功的关系
动能与功的关系
动能和功的定义
动能和功是物理中的两个重要概念。
动能是指物体由于运动而具有的能量,而功则是对物体施加力而进行的功率。
它们之间有着密切的关系,可以通过一些简单的公式来描述。
动能和功的公式
根据物理学的基本原理,动能可以用以下公式来计算:
动能(Kinetic Energy)= 1/2 ×质量 ×速度^2
其中,质量代表物体的质量,速度代表物体的速度。
而功可以用以下公式来计算:
功(Work)= 力 ×距离× cos θ
其中,力代表施加在物体上的力的大小,距离代表力施加的距离,θ代表力和施加力的方向之间的夹角。
动能和功的关系
从上述公式可以看出,动能和功之间有着紧密的关系。
根据动
能的定义,我们可以推导出:
动能 = 功
也就是说,物体的动能等于对其施加的功。
动能的增加意味着物体的能量增加,而功是物体获得能量的途
径之一。
当我们对物体施加力并使其移动时,物体会获得动能,也
就是我们通过施加力所做的功被转化为动能。
反过来,当物体停止
运动或减速时,动能会减少,也就是动能被转化为其他形式的能量。
总结
动能和功在物理中是紧密相关的概念。
动能代表物体的运动能量,而功则代表对物体施加力的结果。
根据动能的定义,我们可以得出动能等于对物体施加的功。
通过施加力,我们可以向物体传递能量,使其具有动能。
动能和功的关系可以帮助我们更好地理解物体的能量转换和运动规律。
希望本文对您有所帮助!。
动能、势能、做功与能量转化的关系
第2讲 动能 势能[目标定位] ,,,会分析决定弹性势能大小的因素.一、功和能的关系1.能量:一个物体能够对其他物体做功,那么该物体具有能量.2.功与能的关系:做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能发生转化,所以功是能量转化的量度.功和能的单位相同,在国际单位制中,都是焦耳. 二、动能1.定义:物体由于运动而具有的能量.2.大小:物体的动能等于物体的质量与它的速度的平方乘积的一半,表达式:E k =12m v 2,动能的国际单位是焦耳,简称焦,用符号J 表示.3.动能是标量(填“标量〞或“矢量〞),是状态(填“过程〞或“状态〞)量. 三、重力势能 1.重力的功 (1)重力做功的特点:只与物体运动的起点和终点的位置有关,而与物体所经过的路径无关. (2)表达式W G =mg Δh =mg (h 1-h 2),其中h 1、h 2分别表示物体起点和终点的高度. 2.重力势能(1)定义:由物体所处位置的高度决定的能量称为重力势能.(2)大小:物体的重力势能等于它所受重力的大小与所处高度的乘积,表达式为E p =mgh ,国际单位:焦耳.3.重力做功与重力势能变化的关系 (1)表达式:W G =E p1-E p2=-ΔE p . (2)两种情况:4.重力势能的相对性(1)重力势能总是相对某一水平面而言的,该水平面称为参考平面,也常称为零势能面,选择不同的参考平面,同一物体在空间同一位置的重力势能不同.(2)重力势能为标量,其正负表示重力势能的大小.物体在参考平面上方时,重力势能为正值;在参考平面下方时,重力势能为负值.想一想 在同一高度质量不同的两个物体,它们的重力势能有可能相同吗?答案 有可能.假设选定两物体所处的水平面为参考平面,那么两物体的重力势能均为0. 四、弹性势能1.定义:物体由于发生形变而具有的能量.2.大小:跟形变的大小有关.弹簧被拉伸或压缩的长度越大,弹性势能就越大. 3.势能:与相互作用物体的相对位置有关的能量.一、对动能的理解 动能的表达式:E k =12m v 21.动能是状态量:动能与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应.2.动能具有相对性:选取不同的参考系,物体的速度不同,动能也不同,但一般以地面为参考系.3.动能是标量:只有大小,没有方向;只有正值,没有负值. 例1 关于动能的理解,以下说法正确的选项是( ) A .但凡运动的物体都具有动能B .一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化C .一定质量的物体,速度变化时,动能一定变化D .动能不变的物体,一定处于平衡状态 答案 AB解析 动能是物体由于运动而具有的能量,所以运动的物体都具有动能,A 正确;由于速度是矢量,当方向变化时,假设速度大小不变,那么动能不变,C 错误;但动能变化时,速度的大小一定变化,故B 正确;动能不变的物体,速度的方向有可能变化,如匀速圆周运动,是非平衡状态,故D 错误. 二、重力势能1.重力做功的特点由W=Fs cos α可知,重力做的功W=mgh,所以重力做功的大小由重力大小和重力方向上位移的大小即高度差决定,与其他因素无关,所以只要起点和终点的位置相同,不管沿着什么路径由起点到终点,重力所做的功相同.2.对重力势能的理解及计算(1)相对性:E p=mgh中的h是物体重心相对参考平面的高度.参考平面选择不同,那么物体的高度h不同,重力势能的大小也就不同,所以确定某点的重力势能首先选择参考平面.(2)系统性:重力是地球与物体相互吸引产生的,所以重力势能是物体和地球组成的系统共有,平时所说的“物体〞的重力势能只是一种简化说法.(3)重力势能是标量:无方向,但有正负.负的重力势能只是表示物体的重力势能比在参考平面上时具有的重力势能要少,这跟用正负表示温度上下是一样的.3.重力做功与重力势能变化的关系(1)重力做功是重力势能变化的原因,且重力做了多少功,重力势能就改变多少,即W G=E p1-E p2=-ΔE p.①当物体从高处向低处运动时,重力做正功,重力势能减少.②当物体从低处向高处运动时,重力做负功,重力势能增加.(2)重力做的功与重力势能的变化量均与参考平面的选择无关.(3)重力势能的变化只取决于物体重力做功的情况,与物体除重力外是否还受其他力作用以及除重力做功外是否还有其他力做功等因素均无关.例2某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图1所示,那么以下说法正确的选项是()图1A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功C.从A到B重力做功mg(H+h)D.从A到B重力做功mgH答案 D解析重力做功与物体的运动路径无关,只与初末状态物体的高度差有关,从A到B的高度是H,故从A到B重力做功mgH,D正确.例3如图2所示,m,一物体质量为2 kg,m的支架上,g取10 m/s2,求:图2(1)以桌面为零势能参考平面,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少?(2)以地面为零势能参考平面,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能减少多少?(3)以上计算结果说明什么?答案(1)8 J24 J(2)24 J24 J(3)见解析解析(1)以桌面为零势能参考平面,物体距离零势能参考平面的高度h1 m,因而物体具有重力势能.E p1=mgh1=2×10× J=8 J.物体落至地面时,物体重力势能E p2=2×10×() J=-16 J.因此物体在此过程中重力势能减小量ΔE p=E p1-E p2=8 J-(-16) J=24 J.(2)以地面为零势能参考平面,物体的高度h1′=() m.因而物体具有的重力势能E p1′=mgh1′=2×10× J=24 J.物体落至地面时重力势能E p2′=0.在此过程中物体重力势能减小量ΔE′=E p1′-E p2′=24 J-0=24 J.(3)通过上面的计算可知,重力势能是相对的,它的大小与零势能参考平面的选取有关,而重力势能的变化是绝对的,它与零势能参考平面的选取无关,其变化值与重力对物体做功的多少有关.三、对弹性势能的理解1.产生原因:(1)物体发生了弹性形变.(2)物体各局部间有弹力作用.2.对同一弹簧,伸长和压缩相同的长度时弹性势能相同.3.弹性势能与弹力做功的关系:弹性势能的变化量总等于弹力对外做功的负值,表达式为W弹=-ΔE p.例4如图3所示,一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,在此过程中,以下说法正确的选项是()图3A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B.物体向墙壁运动相同的位移,弹力做的功不相等C.弹簧的弹力做正功,弹性势能增加D.弹簧的弹力做负功,弹性势能增加答案BD解析由功的计算公式W=Fs cos α知,恒力做功时,做功的多少与物体的位移成正比,而弹簧对物体的弹力是一个变力,所以选项A错误;弹簧开始被压缩时弹力小,弹力做的功也少,弹簧的压缩量变大时,物体移动相同的距离做的功多,应选项B正确;物体压缩弹簧的过程,弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反,所以弹力做负功,弹性势能增加,应选项C错误,D正确.对动能的理解1.下面有关动能的说法正确的选项是()A.物体只有做匀速运动时,动能才不变B.物体做平抛运动时,水平方向速度不变,物体的动能也不变C.物体做自由落体运动时,重力做功,物体的动能增加D.物体的动能变化时,速度不一定变化,速度变化时,动能一定变化答案 C解析物体只要速率不变,动能就不变,A错;做平抛运动的物体动能逐渐增大,B错;物体做自由落体运动时,速度增大,物体的动能增加,故C正确;物体的动能变化时,速度一定变化,速度变化时,动能不一定变化,故D错.对重力做功的理解2.如图4所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地面高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,那么()图4A.沿轨道1滑下重力做的功多B.沿轨道2滑下重力做的功多C.沿轨道3滑下重力做的功多D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多答案 D解析重力做功只与初、末位置的高度差有关,与路径无关,D选项正确.重力势能及其变化的理解3.质量为20 kg的薄铁板平放在二楼的地面上,二楼地面与楼外地面的高度差为5 m.这块铁板相对二楼地面的重力势能为________J,相对楼外地面的重力势能为________J;将铁板提高1 m,假设以二楼地面为参考平面,那么铁板的重力势能变化了________J;假设以楼外地面为参考平面,那么铁板的重力势能变化了________J.答案010*******解析根据重力势能的定义式,以二楼地面为参考平面:E p=0.以楼外地面为参考平面:E p′=mgh=20×10×5 J=103 J.以二楼地面为参考平面:ΔE p=E p2-E p1=mgh1-0=20×10×1 J=200 J.以楼外地面为参考平面:ΔE p′=E p2′-E p1′=mg(h+h1)-mgh=mgh1=20×10×1 J=200 J.弹力做功与弹性势能变化的关系4.如图5所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中以下说法正确的选项是()图5A.弹簧对物体做正功,弹簧的弹性势能逐渐减少B.弹簧对物体做负功,弹簧的弹性势能逐渐增加C.弹簧先对物体做正功,后对物体做负功,弹簧的弹性势能先减少再增加D.弹簧先对物体做负功,后对物体做正功,弹簧的弹性势能先增加再减少答案 C解析弹簧由压缩到原长再到伸长,刚开始时弹力方向与物体运动方向同向做正功,弹性势能减少.越过原长位置后弹力方向与物体运动方向相反,弹力做负功,故弹性势能增加,所以只有C正确,A、B、D错误.(时间:60分钟)题组一对动能的理解1.质量一定的物体()A.速度发生变化时其动能一定变化B.速度发生变化时其动能不一定变化C.速度不变时其动能一定不变D.动能不变时其速度一定不变答案BC解析速度是矢量,速度变化时可能只有方向变化,而大小不变,动能是标量,所以速度只有方向变化时,动能可以不变;动能不变时,只能说明速度大小不变,但速度方向不一定不变,故只有B、C正确.2.甲、乙两个运动着的物体,甲的质量是乙的2倍,乙的速度是甲的2倍,那么甲、乙两物体的动能之比为()A.1∶1 B.1∶2 C.1∶4 D.2∶1答案 B解析由动能的表达式E k=12m v2知,B正确.题组二对重力做功的理解与计算3.将一个物体由A 移至B ,重力做功( ) A .与运动过程中是否存在阻力有关 B .与物体沿直线或曲线运动有关 C .与物体是做加速、减速或匀速运动有关 D .只与物体初、末位置高度差有关 答案 D解析 将物体由A 移至B ,重力做功只与物体初、末位置高度差有关,A 、B 、C 错,D 对. 4.如图1所示,质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下经过水平面BC 后,再滚上另一斜面,当它到达h4的D 点时,速度为零,在这个过程中,重力做功为( )图1A.mgh 4B.3mgh 4C .mghD .0答案 B解析 根据重力做功的公式,W =mg (h 1-h 2)=3mgh4.故答案为B.题组三 对重力势能及其变化的理解5.关于重力势能的理解,以下说法正确的选项是( ) A .重力势能有正负,是矢量B .重力势能的零势能参考平面只能选地面C .重力势能的零势能参考平面的选取是任意的D .重力势能的正负代表大小 答案 CD解析 重力势能是标量,但有正负,重力势能的正、负表示比零势能的大小,A 错误,D 正确;重力势能零势能参考平面的选取是任意的,习惯上常选地面为零势能参考平面,B 错误,C 正确.、乙两个物体的位置如图2所示,质量关系m 甲<m 乙,甲在桌面上,乙在地面上,假设取桌面为零势能面,甲、乙的重力势能分别为E p1、E p2,那么有()图2A.E p1>E p2B.E p1<E p2C.E p1=E p2D.无法判断答案 A解析取桌面为零势能面,那么E p1=0,物体乙在桌面以下,E p2<0,故E p1>E p2,故A项正确.7.一个100 m的高度,那么整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g=10 m/s2)()A.JB.J的负功C.JD.J答案 C解析整个过程中重力做功W G=mgΔh×10×J,所以选项C正确.8.物体在某一运动过程中,重力对它做了40 J的负功,以下说法中正确的选项是() A.物体的高度一定升高了B.物体的重力势能一定减少了40 JC.物体重力势能的改变量不一定等于40 JD.物体克服重力做了40 J的功答案AD解析重力做负功,物体位移的方向与重力方向之间的夹角一定大于90°,所以物体的高度一定升高了,A正确;由于W G=-ΔE p,故ΔE p=-W G=40 J,所以物体的重力势能增加了40 J,B、C错误;重力做负功又可以说成是物体克服重力做功,D正确.,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h.假设以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()图3A .mgh 减少mg (H -h )B .mgh 增加mg (H +h )C .-mgh 增加mg (H -h )D .-mgh 减少mg (H +h ) 答案 D解析 以桌面为参考平面,落地时物体的重力势能为-mgh ,初状态重力势能为mgH ,即重力势能的变化ΔE p =-mgh -mgH =-mg (H +h ).所以重力势能减少了mg (H +h ).D 正确. 10.升降机中有一质量为m 的物体,当升降机以加速度a 匀加速上升高度h 时,物体增加的重力势能为( ) A .mgh B .mgh +mah C .mah D .mgh -mah答案 A解析 重力势能的改变量只与物体重力做功有关,而与其他力的功无关.物体上升h 过程中,物体克服重力做功mgh ,故重力势能增加mgh ,选A.11.如图4所示,一条铁链长为2 m ,质量为10 kg ,放在水平地面上,拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间,铁链克服重力做功________ J ;铁链的重力势能________(填“增加〞或“减少〞)________ J.图4答案 98 增加 98解析 铁链从初状态到末状态,它的重心位置提高了h =l2,因而铁链克服重力所做的功为W =12mgl =12×10××2 J =98 J ,铁链的重力势能增加了98 J.铁链重力势能的变化还可由初、末状态的重力势能来分析.设铁链初状态所在水平位置为零势能参考平面,那么E p1=0,E p2=mgl 2,铁链重力势能的变化ΔE p =E p2-E p1=mgl 2=12×10××2J=98 J,即铁链重力势能增加了98 J.题组四对弹性势能的理解12.如图5所示的几个运动过程中,物体的弹性势能增加的是()图5A.如图甲,撑杆跳高的运发动上升过程中,杆的弹性势能B.如图乙,人拉长弹簧过程中,弹簧的弹性势能C.如图丙,模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中,橡皮筋的弹性势能D.如图丁,小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能答案 B解析选项A、C、D中物体的形变量均减小,所以弹性势能减小,选项B中物体的形变量增大,所以弹性势能增加.所以B正确..弹簧一端固定(如图6所示),另一端用钢球压缩弹簧后释放,钢球被弹出后落地.当他发现弹簧压缩得越多,钢球被弹出得越远,由此能得出的结论应是()图6A.弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越大B.弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越小C.弹性势能与劲度系数有关,劲度系数越大,弹性势能越大D.弹性势能与劲度系数有关,劲度系数越大,弹性势能越小答案 A,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直放置,将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放,h1>h2,小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力势能的减少量ΔE p1′、ΔE p2′的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔE p1、ΔE p2的关系中,正确的一组是()图7A.ΔE p1′=ΔE p2′,ΔE p1=ΔE p2B.ΔE p1′>ΔE p2′,ΔE p1=ΔE p2C.ΔE p1′=ΔE p2′,ΔE p1>ΔE p2D.ΔE p1′>ΔE p2′,ΔE p1>ΔE p2答案 B解析速度最大的条件是弹力等于重力即kx=mg,即到达最大速度时,弹簧形变量x相同.两种情况下,对应于同一位置,那么ΔE p1=ΔE p2,由于h1>h2,所以ΔE p1′>ΔE p2′,B对.。
动能和功的关系与计算
动能和功的关系与计算1.定义:物体由于运动而具有的能量,称为动能。
2.公式:动能E_k = 1/2 * m * v^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
3.影响因素:质量、速度。
质量越大,速度越大,动能越大。
4.定义:力对物体做功,就是力使物体移动的能力。
5.公式:功W = F * s * cosθ,其中F为力,s为物体移动的距离,θ为力和物体移动方向的夹角。
6.分类:正功、负功、不做功。
力的方向与物体移动方向相同,做正功;相反,做负功;垂直,不做功。
三、动能和功的关系1.动能转化为功:当物体从高处下落时,重力对物体做功,将物体的势能转化为动能。
2.功转化为动能:当物体受到外力作用,移动一定距离时,外力对物体做功,将能量转化为物体的动能。
四、动能和功的计算1.已知动能,求功:根据动能公式E_k = 1/2 * m * v^2,求出物体的质量m和速度v,然后根据力和移动距离,计算功。
2.已知功,求动能:根据功公式W = F * s * cosθ,求出力和移动距离,然后根据功和质量,计算动能。
五、注意事项1.动能和功的计算中,质量、速度、力和移动距离都要代入国际单位制。
2.在计算过程中,注意夹角θ的影响,当力和物体移动方向垂直时,不做功。
3.在实际应用中,要区分动能和功的转化关系,以便正确计算和理解物理现象。
习题及方法:一个质量为2kg的物体,以10m/s的速度运动,求物体的动能。
根据动能公式E_k = 1/2 * m * v^2,将物体的质量m和速度v代入公式,得到动能E_k = 1/2 * 2kg * (10m/s)^2 = 100J。
一个物体受到一个力F = 15N的作用,沿着力的方向移动了5m,求力对物体做的功。
根据功公式W = F * s * cosθ,由于力和物体移动方向相同,夹角θ = 0°,cosθ = 1。
将力和移动距离代入公式,得到功W = 15N * 5m * 1 = 75J。
功和动能的关系
功和动能的关系
功和动能是物理学中的一组比较重要的概念,它们之间有着密切的关系。
通常情况下,功是通过动能而产生的,也可以通过动能来计算功的大小,因此它们之间存在着一种映射关系。
一般来说,动能指的是物体的运动所消耗的能量,它决定了物体可以进行多大强度的运动,从而决定了物体运动时所能达到的水平。
而功则指物体运动时所能做出的力学效果,它取决于物体运动时的动能和其他一些外力共同作用的结果。
从理论上讲,功就是物体运动时所能做出的力学效果,一种物体激活能量的最终效用。
功与动能之间最明显的关系是动能可以直接用来计算功,即功可以由动能得出,而动能也可以由功得出。
可以这样来理解,动能的大小将决定物体可以进行多大强度的运动,而这样的运动所能产生的力学效果就是功。
因此可以说,功与动能是一对密不可分的概念,它们之间有着一种相互联系的关系。
由于动能可以直接用来计算功,所以我们可以通过测量动能的变化来计算物体运动时的功。
简而言之,功等于动能的变化量,即功=ΔE,也就是说,当动能发生了改变时,功同样也会发生改变。
总结一下,可以说功与动能之间有着密不可分的关系,动能的变化量就是功,也就是说,物体获得的动能越多,其所能产生的力学效果也就越大,从而使其得到的功也就越大。
什么是功和能量
什么是功和能量?功和能量是物理学中描述物体能量转移和储存的两个重要概念。
它们在力学、热学和电磁学等领域中有广泛的应用。
以下是对功和能量的详细解释和应用指导:功的概念:功是力对物体作用时所做的功。
它是力与物体位移的乘积。
功可以用公式W = F·s·cosθ来计算,其中W表示功,F表示力,s表示位移,θ表示力和位移之间的夹角。
功的单位是焦耳(J)。
功的解释:功可以通过以下几个方面来解释:1. 力的作用效果:功描述了力对物体的作用效果。
当力作用于物体时,力在物体上所做的功将导致物体的能量发生变化。
正功表示能量的增加,负功表示能量的减少。
2. 能量的转移:力对物体作用时所做的功将能量从一个物体转移到另一个物体或储存在物体内。
通过对功的计算和分析,可以了解能量在物体间的转移和转化过程。
3. 功的方向:功是一个矢量量,它的方向与力和位移之间的夹角有关。
如果力和位移方向相同,功为正;如果力和位移方向相反,功为负;如果力和位移垂直,功为零。
能量的概念:能量是物体或系统储存的能力,它是做功能力的量度。
能量可以存在于不同的形式,如机械能、热能、化学能和电能等。
能量的单位也是焦耳(J)。
能量的解释:能量可以通过以下几个方面来解释:1. 动能和势能:动能和势能是能量的两个重要形式。
动能是物体由于其运动而具有的能量,它与物体的质量和速度有关;势能是物体由于其位置或状态而具有的能量,它与物体的位置和外力有关。
2. 能量守恒定律:能量守恒定律是物理学中的基本原理之一。
能量守恒定律指出,在一个封闭系统中,能量总量保持不变,只能从一种形式转化为另一种形式,而不能被创建或销毁。
3. 能量的转化和传递:能量可以在物体间转化和传递。
例如,当物体受到力的作用时,力所做的功将能量从一个物体转移到另一个物体;当物体发生碰撞时,动能可以转化为其他形式的能量,如热能或声能。
功和能量的应用:功和能量在物理学的各个领域中都有广泛的应用。
动能与功的转化
动能与功的转化动能与功的转化是物理学中一个非常重要的概念。
它描述了物体在运动中的能量如何转化为对物体的作用效果。
在本文中,我们将探讨动能与功的定义、运动的基本定律以及一些实际应用。
首先让我们来了解一下动能和功的定义。
动能是物体由于其运动而具有的能量。
它的大小与物体的质量和速度有关,可以通过公式K = 1/2 mv²表示,其中K代表动能,m代表物体的质量,v代表物体的速度。
动能的单位是焦耳,通常用大写字母J表示。
功是对物体的作用效果。
当一个力对物体施加作用的时候,产生了位移,而这个力所做的功就等于力和位移的乘积。
具体而言,功可以通过公式W = F·s表示,其中W代表功,F代表作用力,s代表位移。
功的单位也是焦耳。
动能和功之间存在着密切的关系。
根据能量守恒定律,能量既不能被创造也不能被毁灭,只能转化为其他形式。
而动能和功就是能量的两种表现形式。
当一个物体的动能增加时,意味着对他施加了功。
同样,当一个物体的动能减少时,说明它对其他物体做了功。
动能和功的关系可以通过以下实例来说明。
假设有一个质量为2kg 的小球,以速度5m/s沿正向方向运动。
我们用公式K = 1/2 mv²计算这个小球的动能,结果为25焦耳。
现在,如果我们用一个力以10N的大小对这个小球施加作用,使其发生2m的位移,我们可以通过公式W = F·s计算出所做的功为20焦耳。
可以看到,这里施加的力对小球做了功,将动能从25焦耳转化为5焦耳,而这个功就是20焦耳。
动能和功的转化不仅仅存在于理论计算中,它还有很多实际应用。
例如,在机械工程领域,动能和功的转化被广泛应用于设计和优化各种机械系统。
通过合理利用动能和功的转化,可以提高机械系统的效率和性能,降低能源消耗。
另外,在运动员的训练中,了解动能和功的转化也是非常重要的。
训练的目标是将动能转化为出色的运动表现,通过合理的训练方法可以提高运动员的竞技水平。
总结一下,动能与功的转化是物理学中一项重要的概念。
九年级科学功和能的关系
7、质量为50千克的物体,用50牛的水平推力使它 在粗糙水平面上以2米/秒的速度匀速移动10米。 问:(1)功率多大?(2)重力的的功率多大?
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还有の最多の壹项项目就是,这里竟然允许晚上,有些地下生意可以公开经营丶在这里吃喝の家伙,等会尔十有八九,这些男修们都会到附近の壹些地方,去找里面の女修消费了丶甚至有些男修已经消费完了,现在过来再吃点喝点,放松壹下丶所以刚刚自己壹上楼,就有许多道男修の目 光看了她壹眼,之所以失落就是因为她现在伪装の又不漂亮,修为又不怎么样,所以没人对她感兴趣丶如果真是漂亮の女人の话,这会尔,私下里,肯定有不少男修,已经传音给自己,要不就是搭讪,甚至就有可能是直接谈价钱了丶"呵呵,想不到这个根汉还蛮英明の嘛丶"黑影则笑了,盛赞 根汉の这壹举措呀:"这样壹来,城中の混乱事件,可就少了许多呀丶"将这些人统壹管理,允许他们私下里有这样の交易,有时候是可以杜绝壹些血腥事件の发生の丶男人嘛,总归是离不开女人の,而女人当中,又总有壹些可能行为不检,她们巴不得以这样の方式存活着丶这样壹来,大家 壹拍即合,根汉也觉得这样子の管理,有益于城内の治安,所以他于五百年前,便允许了这样の夜市の存在丶不过对于这样の夜市,他也有自己の规矩,就是这壹带出现の女人,若是发现有被强迫来从事这壹行の,与此事件有关の修仙者,壹律会被严惩丶他允许这种地方存在,但是绝对不 允许强买强卖,壹切讲究の是壹个你情咱愿,物以类聚者,反倒是更不容易生出事端丶"这个小子,管理古城方面,倒是有壹套丶"『加入书签,方便阅读』肆贰玖0外人野心黑影喋喋怪笑:"怪不得当初仙狱之主
功与能的概念
功与能的概念1.势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。
2.动能:物体由于运动而具有的能量。
3.功:一个物体受到力的作用,并且在力的方向上有移动的位移。
力与位移的乘积叫做功。
做功的两个不可缺少的因素:力和物体在力的方向上发生的位移。
W=Flcosα力对物体所做的功等于力的大小,位移的大小,力与位移夹角的余弦这三积的乘积。
4.功以及能量都是标量。
单位为焦耳,简称焦(J)。
功是能量转化的量度。
5.正功与负功:cosα>0 为正功 cosα<0为负功。
cosα=0 不做工6.功率:功与完成这段功所用的时间的比值叫做功率。
P=W/t。
单位为瓦特,简称瓦(w)7.功率的另一种表示P=Fv,在汽车启动问题中常用到。
8.重力势能:由物体所处位置的高度决定的能量叫做重力势能.(与零势能面的选取有关)9.重力做功的特点:只与运动物体的初始和结束的位置有关,而与运动物体所经过的路径无关.重力做正功重力势能减少,重力做负功重力势能增加。
Ep=mgh10.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能。
(主要指弹簧)11.弹簧弹性势能的特点:弹簧的弹性势能与弹簧的型变量与劲度系数有关,型变量越大,劲度系数越大弹簧的弹性势能越大。
弹力做正功弹性势能减少,弹力做负功弹性势能增加12.动能:运动的物体具有的能量。
E k=mv2/213.动能定理;合外力做的功等于动能的改变量。
W=E k末-E k末=(mv末2-mv初2)/214.机械能:动能,重力势能,弹性势能统称为机械能15.机械能守恒定律:只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变16.能量守恒定律:能量既不会凭空产生也不会凭空消失,它只能从一种形式转化成另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移过程中,能量的总和保持不变。
热能与功的转化
热能与功的转化热能与功的转化是热力学研究中的重要概念,揭示了能量在物理系统中的不同形式之间的相互转换关系。
在本文中,将探讨热能和功的定义及其相互转化的原理和应用。
热能的定义热能是物体分子和原子热运动所具有的能量,是一种宏观表现形式的能量。
它是由分子间相互作用和运动所产生的。
温度是描述物体热能含量多少的物理量,用热力学温度表示为T。
功的定义功是物体由于外界施加力或压力作用而进行的能量转化。
它是一种点或面对力的作用的物体,由于其位置、形状或其他物理性质的变化而引起的能量变化。
功可以通过压力、测力仪或其他测量装置来测量,通常用力量乘以移动的距离来表示。
热能和功的转化热能和功之间存在着相互转化的关系。
根据能量守恒定律,能量不能被创造或消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
在物理系统中,热能可以转化为功,也可以由功转化为热能。
当物体内部的热能转化为外部的功时,这个过程被称为机械能转化。
例如,当一个物体从高处自由下落时,由于重力的作用,物体的势能逐渐转化为动能。
这个过程发生时,物体的温度不发生改变,即物体的内热能没有转化。
另一方面,当外部对物体施加力或压力时,物体将做功,并将其热能转化为其他形式的能量。
例如,当我们用手搓热一块冰块时,我们施加的力将冰块的热能转化为摩擦产生的热能。
这个过程中,冰块的温度升高,热能减少。
热功定理热功定理是描述热能和功之间转化关系的基本定理。
它表明,在一个封闭的系统中,外界对系统所做的总功等于系统吸收的热量与系统释放的热量的和。
即ΣW = Q_in - Q_out,其中ΣW表示总功,Q_in表示系统吸收的热量,Q_out表示系统释放的热量。
这个定理是能量守恒定律在热力学过程中的应用。
它说明了能量的转化只是改变了能量的形式,而不能改变能量的总量。
应用和实例热能与功的转化在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
以下是一些应用的实例:1. 蒸汽机:蒸汽机是将热能转化为功的经典装置。
在蒸汽机中,燃料燃烧产生高温高压蒸汽,蒸汽通过压力作用推动活塞,从而转化为机械功。
功和能的关系
功和能的关系
功和能是两个密切联系但又互不相同的物理量。
当一个物体具有对外做功的本领时,我们就说这个物体具有能量,在做功的过程中伴随着能量的转化。
一个物体对外做了多少功,它就减少了多少能量。
反之,外界对一个物体做了多少功,这个物体的能量就增加了多少。
在数量上,力对物体做了多少功,就有多少能量发生转化;所以,功是能量转化的量度。
知道了功和能的这种关系,就可以通过做功的多少,定量地研究能量及其转化的问题。
能是物体运动状态决定的物理量,即状态量;而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量,是过程量、两者有着本质的区别。
作功可以使物体具有的能量发生变化,功即是过程量,而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度,但功和能不能相互转化。
1。
功和动能的关系
功和动能的关系
功和动能是物理学中重要的概念,也是有效衡量力学性能的重要
依据。
它们相互关联,而又不完全相同。
功是指在特定的时间内施加在物体上的力所产生的结果。
可以用
数学式W=F*s来表达,其中W是功,F是施加在物体上的力,s是施加
力的水平位移。
也就是说,功可以用施加力的大小和方向以及物体所
受力的位移来衡量。
动能则是一种能量,指物体运动轨迹上所需要的能量,可以用数
学式K=mv²/2来表示,其中K是动能,m是物体质量,v是物体的速度,如果物体的速度改变,物体所具有的动能便随之改变。
功与动能之间有着千丝万缕的联系,它们之间的关系可以用数学
式W=ΔK来表示,其中W是功,ΔK是物体运动过程中的动能变化。
它
们之间的关系是:功是产生动能变化的原因,而动能变化又是反过来
影响物体的运动的因素。
这就意味着,功和动能之间存在着相互作用
的关系,力可以产生动能变化,动能变化又会反过来影响物体的运动。
总之,功和动能之间存在着密切的关系,它们互相作用,力可以
改变物体的运动状态,动能又反过来影响物体的运动。
功和动能是物
理学中有效衡量力学性能的重要依据,它们是物理学的重要概念,物
理学家们有必要通过它们来深入了解物体的运动规律。
热力学第一定律热量和功的关系
热力学第一定律热量和功的关系热力学是研究热现象和与之相关的物理性质和过程的学科。
它的基本定律之一就是热力学第一定律,它描述了热量和功之间的关系。
本文将深入探讨热力学第一定律中热量和功之间的关系,以及相关的物理原理和数学公式。
1. 热力学第一定律简介热力学第一定律是热力学中的基本定律之一,也被称为能量守恒定律。
它表明在一个封闭系统内,系统的内能变化等于系统所吸收的热量与所做的功的代数和。
换句话说,这个定律说明了能量不能被创造或毁灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
2. 热量的定义和计量热量是由于温度差引起的能量传递,是热力学研究的重要概念之一。
热量的单位是焦耳(J)或卡路里(cal),其中1焦耳等于4.18卡路里。
热量的计量通常使用热量计来进行,热量计利用物质在吸热或放热过程中温度的变化来测量热量的大小。
3. 功的定义和计量功是由于力对物体作用而引起的能量转化,也是热力学中的重要概念。
功的单位同样是焦耳(J)或卡路里(cal)。
计量功的方法有多种,常见的方法是通过力的大小和物体在力作用下移动的距离来计算。
功也可以是负值,负功表示物体对外界做功。
4. 热力学第一定律的数学表达式热力学第一定律可以用数学表达式来表示。
对于一个封闭系统,其内能变化ΔU等于系统所吸收的热量Q与所做的功W的和,即ΔU = Q - W。
其中ΔU表示内能变化,Q表示系统所吸收的热量,W表示系统所做的功。
5. 热量和功的正负关系根据热力学第一定律的表达式ΔU = Q - W,热量和功的正负关系决定着内能变化的正负。
当系统吸收热量时,Q为正,表示热量进入系统,此时内能增加。
而当系统释放热量时,Q为负,表示热量流出系统,此时内能减少。
同样地,当系统做功时,W为正,表示系统对外界做正功,内能减少;而当外界对系统做功时,W为负,表示系统对外界做负功,内能增加。
6. 热量和功的相互转化根据热力学第一定律的表达式ΔU = Q - W,热量和功可以互相转化。
七种功能关系
七种功能关系能量守恒定律【基础知识梳理】一、功能关系1.功和能(1)功是_________的量度,即做了多少功就有多少_____发生了转化.(2)做功的过程一定伴随着___________,而且___________必须通过做功来实现.2.常见的几种功能对应关系(1)合外力做功等于物体动能的改变,即W合=E k2-E k1=ΔE k.(动能定理)(2)重力做功等于物体重力势能的改变,即W G=E p1-E p2=-ΔE p.(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变,即W F=E p1-E p2=-ΔE p.(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功,等于物体机械能的改变,即W其他力=E2-E1=ΔE.(功能原理)(5)电场力做功等于电势能的改变,即W电=-ΔE p.(6)克服安培力所做的功等于产生的焦耳热,即-W安=Q(7)一对滑动摩擦力的总功等于内能变化Q=F f·l相对【热点难点例析】考点一利用动能定理分析功能和能量变化的问题【例1】如图所示,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱,使之沿斜面加速向上移动.在移动过程中,下列说法正确的是 ( ).A.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C.木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和考点二对能量守恒定律的理解和应用【例2】一物块放在如图所示的斜面上,用力F沿斜面向下拉物块,物块沿斜面运动了一段距离,若已知在此过程中,拉力F所做的功为A,斜面对物块的作用力所做的功为B,重力做的功为C,空气阻力做的功为D,其中A、B、C、D的绝对值分别为100 J、30 J、100 J、20 J,则(1)物块动能的增量为多少?(2)物块机械能的增量为多少?考点三摩擦力做功的特点及应用类别比较静摩擦力滑动摩擦力不同点能量转化的方面在静摩擦力做功的过程中,只有机械能从一个物体转移到另一个物体(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其他形式的能量1.相互摩擦的物体通过摩擦力做功,将部分机械能从一个物体转移到另一个物体2.部分机械能转化为内能,此部分能量就是系统机械能的损失量一对摩擦力做功方面一对静摩擦力所做功的代数和等于零一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的总功总为负值,系统损失的机械能转变成内能相同点做功方面两种摩擦力都可以对物体做正功,做负功,还可以不做功【例3】如图所示,木块A放在木块B的左端,用恒力F将A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功为W1,生热为Q1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,仍将A拉到B右端,这次F做功为W2,生热为Q2;则应有 ( ).A.W1<W2,Q1=Q2 B.W1=W2,Q1=Q2 C.W1<W2,Q1<Q2 D.W1=W2,Q1<Q2例4. 如图所示,长m 0.1L =的木板B ,质量为M=4kg ,静止在光滑水平面上。
功率和电能的关系
功率和电能的关系在物理学中,功率和电能是两个与电力相关的重要概念。
功率指的是单位时间内所做的功或消耗的能量,而电能则是指电流通过导体时所传递的能量。
功率和电能之间存在着密切的关系,在电路中起着重要的作用。
本文将探讨功率和电能的关系及其应用。
1. 功率的定义和计算方法功率(Power)是指单位时间内所做的功或消耗的能量,通常用字母 P 表示,单位是瓦特(Watt)。
功率的计算公式为:P = W/t其中,P 表示功率,W 表示所做的功或消耗的能量,t 表示所花费的时间。
2. 电能的定义和计算方法电能是指电流通过导体时所传递的能量,通常用字母 E 表示,单位是焦耳(Joule)。
电能的计算公式为:E = P × t其中,E 表示电能,P 表示功率,t 表示所花费的时间。
3. 功率和电能的关系功率和电能之间存在着一种直接的关系,即功率是电能的变化率。
根据功率和电能的定义和计算公式,可以得出以下关系:P = ΔE/Δt其中,P 表示功率,ΔE 表示电能的变化量,Δt 表示时间的变化量。
根据这个关系,可以推导出功率和电能之间的等式:P = dE/dt这个等式表示功率是电能对时间的导数。
功率越大,表示单位时间内消耗的能量越多,电能的变化速率就越大。
4. 功率和电能的应用功率和电能的关系在电路中有着广泛的应用。
在家庭用电中,功率和电能的概念可以帮助我们了解电器的能耗情况,从而合理安排用电计划。
例如,我们可以通过查看电器的功率标识,计算出单位时间内消耗的电能,并据此选择合适的用电时间和节约能源。
此外,功率和电能的关系也用于电路设计和电力传输中。
在电路设计中,根据电器的功率要求选择合适的导线和开关,以保证电路能够正常运行并避免过载。
在电力传输中,了解功率和电能的关系有助于优化电网的运行和能源的分配。
总结:功率和电能是与电力相关的重要概念,功率是单位时间内所做的功或消耗的能量,而电能是指电流通过导体时所传递的能量。
高中物理功能关系-能量守恒定律
功能关系1.功和能(1)做功的过程就是能量转化的过程,能量的转化必须通过做功来实现。
(2)功是能量转化的量度,即做了多少功,就有多少能量发生了转化。
2.功能关系(1)重力做功等于重力势能的改变,即W G=E p1-E p2=-ΔE p(2)弹簧弹力做功等于弹性势能的改变,即W F=E p1-E p2=-ΔE p(3)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功,等于物体机械能的改变,即W其他力=E2-E1=ΔE。
(功能原理)(1)动能的改变量、机械能的改变量分别与对应的功相等。
(2)重力势能、弹性势能、电势能的改变量与对应的力做的功数值相等,但符号相反。
(3)摩擦力做功的特点及其与能量的关系:类别比较静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转化方面只有能量的转移,而没有能量的转化既有能量的转移,又有能量的转化一对摩擦力的总功方面一对静摩擦力所做功的代数总和等于零一对滑动摩擦力所做功的代数和不为零,总功W=-F f·l相对,即摩擦时产生的热量相同点正功、负功、不做功方面两种摩擦力对物体可以做正功、负功,还可以不做功1.自然现象中蕴藏着许多物理知识,如图5-4-1所示为一个盛水袋,某人从侧面缓慢推袋壁使它变形,则水的势能()图5-4-1A.增大B.变小C.不变D.不能确定解析:选A人推袋壁使它变形,对它做了功,由功能关系可得,水的重力势能增加,A正确。
能量守恒定律1.内容能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变。
2.表达式ΔE减=ΔE增。
1.应用能量守恒定律的基本思路(1)某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等;(2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等。
2.应用能量守恒定律解题的步骤(1)分清有多少形式的能(动能、势能、内能等)发生变化。
电场力的功与电势能关系公式
电场力的功与电势能关系公式
电场力的功与电势能之间有着密切的关系。
根据物理学原理,电场力对电荷所做的功等于电荷在电场中的电势能的变化。
这一关系可以用以下公式表示:
W = -ΔU.
其中,W代表电场力对电荷所做的功,ΔU代表电荷在电场中的电势能变化。
负号表示了电场力对电荷所做的功和电势能变化之间的反向关系。
另外,电场力对电荷所做的功还可以表示为:
W = qEd.
其中,q代表电荷的大小,E代表电场强度,d代表电荷在电场中移动的距离。
这个公式表明了电场力对电荷所做的功与电荷的大小、电场强度以及移动距离之间的关系。
综合以上两个公式,我们可以得出电场力的功与电势能之间的
关系公式:
W = -ΔU = qEd.
这个公式清晰地展示了电场力对电荷所做的功和电势能之间的定量关系。
通过这个公式,我们可以更好地理解电场力和电势能之间的相互转化关系,以及它们在电磁学中的重要作用。
吉布斯自由能与功的关系
吉布斯自由能与功的关系嘿,朋友们!今天咱来唠唠吉布斯自由能与功的关系。
咱先来说说吉布斯自由能,这玩意儿就像是一个小精灵,在化学反应和物理过程中蹦跶来蹦跶去,决定着事情能不能顺利进行。
你看啊,有些反应就好像是爬山,吉布斯自由能高的时候,就像是那陡峭的山峰,很难爬上去;而吉布斯自由能低了呢,就像是平缓的小坡,轻松就能跨过去。
那功又是什么呢?可以把它想象成我们干活的力气。
比如说,你要推动一个大箱子,你使的那股劲就是功。
在各种过程中,功可是有着重要的作用呢!吉布斯自由能和功的关系呀,就好比是一对好伙伴。
有时候,吉布斯自由能的变化会决定能做多少功。
就好像你兜里有多少钱,就决定了你能买多少东西一样。
如果吉布斯自由能变化很大,那能做的功可能就很多;要是吉布斯自由能变化小,那功可能也就少得可怜啦。
咱再打个比方,吉布斯自由能就像是汽车的油量表,它能告诉你还有多少“能量”可以用;而功呢,就像是汽车跑的路程,油多的时候自然能跑更远的路,对吧?你想想看,在生活中不也是这样吗?我们做一件事情,是不是也得考虑有没有足够的“能量”,能不能做出成果来呀?这不就跟吉布斯自由能和功的关系很像嘛!而且啊,吉布斯自由能和功的关系还挺复杂的呢!有时候它们相互影响,有时候又各自有着自己的脾气。
就像天气一样,有时候阳光明媚,有时候又阴雨连绵。
比如说,在一个化学反应中,如果吉布斯自由能是负数,那这反应就会自发进行,同时还可能释放出能量来做功呢!这多神奇呀!但如果吉布斯自由能是正数,那可就费劲了,得从外界输入能量才行。
这就好像你要推动一个超级重的大石头,不费点劲可不行。
那是不是说吉布斯自由能就完全决定了一切呢?当然不是啦!还有很多其他因素也会影响到功的大小呢。
就像你去跑步,虽然你体力好,但如果路上有很多障碍,你也跑不快呀,对吧?总之呢,吉布斯自由能与功的关系真的很有意思。
它们相互关联,又各自有着独特的性质。
我们了解了它们的关系,就能更好地理解各种自然现象和过程啦。
功率与电能的关系及计算方法的总结与应用
功率与电能的关系及计算方法的总结与应用功率(P)和电能(E)是电学中两个重要的物理概念。
功率指的是单位时间内能量的转换速率,用来描述电流电压变化时系统所做的功;而电能则表示电路中存储的能量总量。
本文将总结功率与电能的关系,并介绍相关的计算方法及应用。
一、功率与电能的关系功率与电能的关系可以用下式表示:P = E / t其中,P为功率,E为电能,t为时间。
由此公式可知,功率与电能的关系是通过时间来联系起来的。
功率是描述单位时间内的能量变化,而电能是经过一段时间的能量累积。
二、功率的计算方法功率可根据电路中的电流和电压进行计算。
根据欧姆定律,电流(I)和电压(U)的关系可以表示为:U = I * R其中,U为电压,I为电流,R为电阻。
代入功率的计算公式中,可得:P = U * I = I^2 * R = U^2 / R这些计算公式提供了基本的功率计算方法。
根据具体的电路参数,可利用这些公式求解功率值。
三、电能的计算方法电能的计算是功率与时间的乘积。
由功率公式可推导出电能的计算公式:E = P * t其中,E为电能,P为功率,t为时间。
通过将功率与时间相乘,可以得到电能的数值。
四、功率与电能的应用功率和电能的概念在电力领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1. 电力消耗和计费:功率和电能的关系使得我们能够计算电器的耗电量,并根据电能消耗进行计费。
2. 电路设计和规划:根据功率的计算方法,可以帮助工程师合理设计和规划电路,以确保电路正常运行且符合功率需求。
3. 能耗监测和管理:通过监测功率和电能的变化,可以对能源消耗进行监控和管理,以提高能源的利用率和节约能源。
4. 可再生能源研究:对于可再生能源(如太阳能、风能等)的研究和利用,功率和电能的计算也起到了重要的作用,帮助评估系统的效率和稳定性。
总之,功率与电能的关系及计算方法在电学中有着重要的地位。
通过理解和应用这些概念,我们能够更好地理解电路中的能量转换和消耗,以及在电力领域中的应用。
功率与电能的关系
功率与电能的关系在物理学中,功率与电能是两个重要的概念。
功率是指单位时间内产生或消耗的能量,通常用符号P表示,单位是瓦特(W)。
而电能是指电路中储存的能量,通常用符号E表示,单位是焦耳(J)。
功率和电能之间存在着密切的关系。
下面将通过电路中的例子来解释功率和电能之间的关系。
假设有一个电路中的电阻R,电压为V,通过电阻的电流为I。
根据欧姆定律,电流、电压和电阻之间的关系可以表示为:I = V / R电能可以通过电流和电压的乘积来计算,即:E = I * V将欧姆定律中的电流代入上述方程,可以得到:E = (V / R) * V = V^2 / R在这个例子中,功率与电能之间的关系可以表示为:P = E / t其中,t表示时间。
将电能的计算公式代入上述方程,可以得到:P = (V^2 / R) / t = V^2 / (R * t)由上述公式可以看出,功率与电压的平方成正比,与电阻和时间成反比。
根据以上的分析,可以得出以下结论:1. 当电阻保持不变时,功率和电压的平方成正比。
这意味着,增加电压将会增加功率的大小,减小电压将会减小功率的大小。
2. 当电压保持不变时,功率和电阻成反比。
这意味着,增加电阻将会减小功率的大小,减小电阻将会增加功率的大小。
3. 当时间增加时,功率将减小。
这是因为功率是单位时间内产生或消耗的能量,当时间增加时,单位时间内的能量变少,功率也随之减小。
综上所述,功率与电能之间存在着密切的关系。
通过控制电压、电阻和时间,可以调节功率的大小。
这对于电路的设计和能源的管理具有重要的意义。
总之,功率与电能的关系可以通过电路中的例子来解释和理解。
根据功率和电能的计算公式,可以得出功率与电压的平方成正比,与电阻和时间成反比的结论。
掌握功率与电能的关系对于物理学和工程技术都具有重要的意义。
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功与能之间的关系
一、选择题
1.关于功和能的关系,下列说法中错误的是 ( )
A.能是物体具有做功的本领
B.功是能量转化的量度
C.功是在物体状态发生变化过程中的过程量,能是由物体状态决定的状态量
D.功和能的单位相同,它们的意义也完全相同
2.如果只有重力对物体做功,则下列说法中正确的是 ( )
A.如果重力对物体做正功,则物体的重力势能增加
B.如果重力对物体做负功,则物体的动能增大
C.如果重力对物体做正功,则物体的动能减少
D.如果重力对物体做负功,则物体的重力势能增加
3.一质量为1.0kg 的滑块,以4m /s 的初速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起一向右水平力作用于滑块,经过一段时问,滑块的速度方向变为向右,大小为4m /s ,则在这段时间内水平力所做的功为( )
A.0
B.8J
C.16J
D.32J
4.在地面15m 高处,某人将一质量为4kg 的物体以5m /s 的速度抛出,人对物体做的功是( )
A.20J
B.50J
C.588J
D.638J
5.两个材料相同的物体,甲的质量大于乙的质量,以相同的初动能在同一水平面上滑 动,最后都静止,它们滑行的距离是( )
A.乙大
B.甲大
C.一样大
D.无法比较
6.两辆汽车在同一水平路面上行驶,它们的质量之比为m 1:m 2=1:2,速度之比为v 1:v 2=2:1当汽车急刹车后,甲、乙两辆汽车滑行的最大距离为s 1和s 2,两车与路面的动摩擦因数相同,不计空气阻力,则( )
A.s 1:s 2=1:2
B.s 1:s 2=1:1
C.s 1:s 2=2:1
D.s 1:s2=4:1
7.如图所示,物体自倾角为θ、长为L 的斜面顶端由静止开始滑下,到
斜面底端时与固定挡板发生碰撞,设碰撞时无机械能损失.碰后物体又沿
斜面上升,若到最后停止时,物体总共滑过的路程为s ,则物体与斜面间
的动摩擦因数为 ( )
A .s θL sin B. θs L sin C . s θL tan D . θ
s L tan 8.速度为v 的子弹,恰可穿透一块固定着的木板,如果子弹的速度为2v ,子弹穿透木板时阻力视为不变,则可穿透同样的木板( )
A.1块
B.2块
C.3块
D.4块
9.质量为m 的物体从地面上方H 高处无初速释放,落在地面后出现一个深
度为h 的坑,如图所示,对此过程的下列表述中错误的是( )
A.重力对物体做功为mgH
B.重力对物体做功为mg(H+h)
C.外力对物体做的总功为零
D.地面对物体的平均阻力为mg(H+h)/h
10.如图,一小物块初速v 1,开始由A 点沿水平面滑至B 点
时速度为v 2,若该物块仍以速度v 1从A 点沿两斜面滑动至B
点时速度为v 2’,已知斜面和水平面与物块的动摩擦因数相
同,则( )
A.v2>v2'
B.v2<v2’
C.v2=v2’
D.沿水平面到B点时间与沿斜面到达B点时间相等
二、填空题
11.质量为2kg的物体A放在水平地面上,A与地面间的动摩擦因数为0.2用F=8N的水平恒力推A,使A由静止开始运动,A运动3m后撤去力F,则A还能前进________m.若A 运动3s后撤去力F,则A还能前进________m.(g=10m/s2)
12.竖直上抛一质量为1kg的物体,初速度大小为10m/s,当物体回到抛出点时的速度为8m/s,则物体克服空气阻力做功__________J。
13.一人坐在雪橇上,从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下,到达底部时速度为10m/s。
人和雪橇的总质量为60kg,下滑过程中克服阻力做的功等于______J。
(g取10m/s2) 14.地下室深10m,面积为40m2,积水2m深,要把这部分水全部抽到地面,至少要做功________J。
(g取10m/s2)
15.把一根长为l,质量为m且分布均匀的木棒,从平卧在水平地面的位置缓缓提升至竖直,这个过程中棒的重力势能增加___________,外力需做功___________。
16.一根均匀的铁链AB质量为3kg,长为1m,盘在地面上,用恒力F=50N的力提A,到B 刚好离开地面,则人所做的功为________,铁链的速度为________.(g取10m/s2) 三、计算题
17.一颗质量m=10g的子弹,以速度v=600m/s从枪口飞出,子弹飞出枪口时的动能为多大?若测得枪膛长s=0.6m,则火药引爆后产生的高温高压气体在枪膛内对子弹的平均推力多大?
18.人骑自行车上坡,坡长200m,坡高10m人和车的质量共100kg,人蹬车的牵引力为100N,若在坡底时自行车的速度为10m/s,到坡顶时速度为4m/s.(g取10m/s2)求:
(1)上坡过程中人克服阻力做多少功?
(2)人若不蹬车,以10m/s的初速度冲上坡,能在坡上行驶多远?
19.从离地面H高处落下一只小球,小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k(k<1)倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,求:
(1)小球第一次与地面碰撞后,能够反弹起的最大高度是多少?
(2)小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程是多少?
20.如图所示,一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧
接着在水平面上滑行一段距离后停止,测得停止处与开始
运动处的水平距离为s,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞
作用,并认为斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同,求
动摩擦因数μ。
21.如图所示,质量m=0.5kg的小球从距地面高H=5m处自由下落,到达
地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆槽半径R=0.4m.小球到达
槽最低点时的速率为10m/s,并继续滑槽壁运动直至槽左端边缘飞出,
竖直上升,落下后恰好又沿槽壁运动直至从槽右端边缘飞出,竖直上升、
落下,如此反复几次.设摩擦力大小恒定不变:(1)求小球第一次离槽上升
的高度h。
(2)小球最多能飞出槽外几次(g取10m/s2)?。