2010年高中物理自主学习同步讲解与训练 功、功率、动能定理
2010年高中物理自主学习同步讲解与训练 功的概念
功的概念二. 知识点分析:知识点功的概念(1)功的物理意义:功是力对空间的积累,是过程量,功的大小取决于力和在力的方向上发生的位移,与物体的速度大小及运动规律无关。
(2)做功的条件:力和在力的方向发生位移是做功的两个必要条件。
(3)正功和负功的意义:由功的公式可知当时,;当时,,表示力对物体做正功;当时,,表示力对物体不做功;当时,,表示力对物体做负功,又可以说成物体克服某力做功。
引申:若力与物体运动速度的夹角,表示力对物体运动起动力作用,动力对物体做正功;若力与物体运动速度的夹角,力对物体不做功;若力与物体运动速度的夹角,表示力对物体的运动起阻力作用,阻力对物体做负功。
(4)多个力同一运动过程和不同力不同运动过程做功问题当物体在几个力共同作用下发生一段位移时,可以求出每一个力做的功,然后求出它们的代数和即为总功,;也可以先求出这几个力的合力,再求出合力做的功即为总功。
在不同力的作用,不同过程中,可以求出每一个过程中各个力的功,再求每个过程功的代数和,即。
三. 重点、难点1. 功的公式(1)式中F是恒力,x是在力的作用下质点的位移,是力的方向与位移方向间的夹角。
(2)力对物体做功,只与F、x、三者有关,与物体的运动状态无关。
(3)功是标量,而力和位移都是矢量,力和位移都可以按矢量法则进行分解,若将x 沿力的方向和垂直力的方向分解,如图(1)所示,这时功等于力与位移在力的方向上的分量的乘积,即,若将F沿位移方向和垂直位移方向分解,如图(2)所示,这时功等于力在位移方向上的分量与位移的乘积,即,不管采用何种方法计算,其结果是相同的。
(1)(2)(4)功的正负①当时,,力对物体做正功。
②当时,,力对物体做负功,或叫做物体克服这个力做功。
③当时,,力对物体不做功。
2. 如何判断某力对物体是否做功判断一个力对物体是否做功,可根据该力和物体位移方向的夹角是否为,或力与物体速度方向的夹角是否总是来确认力是否对物体做功,例如:如图所示,斜面体a放在光滑水平桌面上,物体b由光滑斜面的顶端从静止开始滑下,由题意可知物体b下滑的同时,斜面体a将沿桌面向右运动,由图中可知,物体b所受斜面的弹力,虽然垂直斜面,但它与物体b的位移x的夹角大于,所以弹力对物体b做负功。
高三物理功、功率、动能定理知识精讲 鲁教版
高三物理功、功率、动能定理知识精讲一. 本周教学内容:功、功率、动能定理〔一〕功和功率1. 功功是力的空间积累效应。
它和位移相对应〔也和时间相对应〕。
计算功的方法有两种:〔1〕按照定义求功。
即:W =Fscos θ。
在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。
当20πθ<≤时F 做正功,当2πθ=时F 不做功,当πθπ≤<2时F 做负功。
这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。
〔2〕用动能定理W =ΔE k 或功能关系求功。
当F 为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功。
这里求得的功是该过程中外力对物体做的总功〔或者说是合外力做的功〕。
这种方法的依据是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。
如果知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。
例1. 如下列图,质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置。
在如下三种情况下,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〕假设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.θcos FLB.θsin FLC.()θcos 1-FLD.()θcos 1-mgL解:〔1〕假设用F 缓慢地拉,如此显然F 为变力,只能用动能定理求解。
F 做的功等于该过程抑制重力做的功。
选D〔2〕假设F 为恒力,如此可以直接按定义求功。
选B〔3〕假设F 为恒力,而且拉到该位置时小球的速度刚好为零,那么按定义直接求功和按动能定理求功都是正确的。
选B 、D在第三种情况下,由θsin FL =()θcos 1-mgL ,可以得到2tan sin cos 1θθθ=-=mg F ,可见在摆角为2θ时小球的速度最大。
实际上,因为F 与mg 的合力也是恒力,而绳的拉力始终不做功,所以其效果相当于一个摆,我们可以把这样的装置叫做“歪摆〞。
第21讲功和功率第22讲动能定理高中物理精讲
第21讲功和功率第22讲动能定理高中物理精讲第21讲功和功率第22讲动能定理知识点总结第21讲功和功率一:功1)概念:作用在物体上的力和在力的方向上的位移以及力的方向和位移方向之间的夹角的余弦三者之间的乘积。
2)公式:W=FScosθ3)单位:焦耳功是一个过程量4)适用条件:恒力做功解题应用规律2两个特殊力所做的功:a.重力做功:只与初末位置的竖直高度h有关,W G=mgh (h是竖直高度,不是位移)b. 摩擦力(或空气阻力)做功只与路程有关,W=f·S路【说明】可做正功,也可做负功。
只与路程有关与位移无关。
3功的正、负含义:正功→说明力是动力→动能增加负功→说明力是阻力→动能减少4判断力对物体是否做功的方法:a.质点做直线运动:力与位移夹角θb.质点做曲线运动:力与瞬时速度方向夹角θc.功能关系:功是能量转化的两度。
质点或系统有能量转化说明有力做功。
5摩擦力对系统做功与系统产生的内能关系:a.一对静摩擦力是一对作用力和反作用力、方向相反,所以在相同时间内发生的路程一样,所以其中一个静摩擦力做正功,另一个静摩擦力做负功。
这一对静摩擦力所做的总功为零。
所以无内能产生。
只是起到传递机械能的作用。
b.系统中的一对滑动摩擦力做功与内能转化关系:W=-f·△s(△s是相对位移)【说明】一对滑动摩擦力对系统所做的总攻为负功。
W=E1-E2= f·△s=Q (Q是系统转化的内能。
E1、E2是系统的初末机械能)【说明】一对滑动摩擦力对系统所做的总功等于系统机械能的减少还等于系统内能的增加。
二.功率:功是跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率。
功率的应用规律1功率2功率的估算:对实际问题的功率估算要注意体会物理情景建立恰当的物理模型,同时有些常识性的数据要知晓。
3功率经常会用在机车启动问题上。
(机车的功率是指牵引力的功率,而不是阻力的功率也不是合力的功率)(运动过程中可认为阻力不变)* 机车启动有两种情况:(1)恒定功率启动。
2010年高中物理自主学习同步讲解与训练 功率
功率二. 知识点分析:知识点1:功率的概念功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
功率的定义式,功率是标量,只有大小,没有方向,它正负的意义和功正负的意义相同。
由于,所以,在中学阶段计算功率一般要用进行计算。
知识点2:平均功率瞬时功率1、力对物体做的功与所用时间的比值,就是这一段时间内的平均功率,平均功率可以直接用公式求解,还可以用公式求解。
瞬时功率就是在某一时刻力对物体做功的功率,可以理解为:在中,当△t很小时,即为瞬时速度,此时的即为瞬时功率。
2、对于P=Fv的认识作用在物体上的力与物体沿力的方向的速度的乘积就是力对物体做功的功率。
若力F与速度v的夹角为,则力F对物体做功的功率为。
(1)若,则力F对物体做功的功率P=Fv。
对于机器设备,当牵引力F一定时,功率P与速度v成正比,速度越大,功率也越大,但不得超过机械的额定功率;当功率P一定时,降低速度可以增大牵引力,但速度不能降为零,因为速度降为零机器就会停止运转,牵引力就会为零,这种情况下,要想继续增大牵引力,只有增大功率。
(2)若,则力F对物体做功功率。
(3)若,则力F对物体做功功率P=0。
(4)若,则力F对物体做功功率。
三. 重、难点分析:1、功率功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率。
功率是表示物体做功快慢的物理量。
功率的定义式:功率的单位:瓦特(W)。
2、平均功率和瞬时功率(1)平均功率:表示力在一段时间内做功的平均快慢。
计算平均功率的方法有两种:①;②,这两种方法要求力F为恒力,且力F与速度方向在一条直线上。
(2)瞬时功率:表示力在某一时刻做功的快慢。
计算瞬时功率的方法:,其中力F与速度v均为所求时刻的力和瞬时速度。
该式要求力F为恒力,且力F与速度方向在一条直线上。
若F与速度v不在一条直线上,则应根据进行计算,为力F和瞬时速度v方向间的夹角。
3、额定功率和实际功率(1)额定功率为机器长时间正常工作时的功率。
(2)机器实际工作时的功率叫实际功率,在一般情况下,实际功率要小于或等于额定功率。
高考物理 专题四功、功率、动能定理课件 新人教版
知识网络:
专题四 功、功率、动能定理
重点知识归纳
一、求功的方法比较 1.恒力做功的求法 (1)应用公式 W=Fscosα 其中 α 是 F、s 间的夹 角. (2)用动能定理(从做功的效果)求功: W=Ek′-Ek=12mv22-21mv21 此公式可以求恒力做功也可以求变力做功.
特别提醒 1.应用动能定理求的功是物体所受合外力的 功,而不是某一个力的功. 2.合外力的功也可用 W 合=F 合 scos α 或 W 合 =F1s1cos α+F2s2cos α+……求解.
二、两种功率表达式的比较
1.功率的定义式:P=Wt ,所求出的功率是时间 t 内的平均功率.
2.功率的计算式:P=Fvcosθ,其中 θ 是力与速度 间的夹角,该公式有两种用法:
(1)求某一时刻的瞬时功率.这时 F 是该时刻的作 用力大小,v 取瞬时值,对应的 P 为 F 在该时刻的瞬时 功率;
(2)当 v 为某段位移(时间)内的平均速度时,则要求 这段位移(时间)内 F 必须为恒力,对应的 P 为 F 在该 段时间内的平均功率.
热点二 功率的计算
公式 P=F·vcos θ 的应用在解题过程中的几种情况: 1.计算某一力的瞬时功率,若力 F 与速度 v 之间 有夹角 θ,则 P=Fvcosθ,体现分解 F 或 v 的思想;若 F 与 v 共线同方向,则 P=F·v. 2.计算机车启动类问题时,牛顿第二定律Pv -f= ma 和匀速状态时 P 额=f·vm 两公式的联合应用. 3.对恒定功率问题,也可用动能定理的形式 Pt-f·s =12mv2t -12mv2.
可供选择的答案有 A.FLcosθ C.FL(1-cosθ)
B.FLsinθ D.mgL(1-cosθ)
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。
高中物理专题讲座_必修二_功和功率专题
专题一.功:◎知识梳理1.物理意义,功是能量转化的量度。
一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,我们就说这个力对物体做了功。
2.公式:W=FScosα,单位:焦耳(J) 1焦耳=1牛·米即:1J=IN·M,功是标量。
关于功应注意以下几点:①做功的两个要素:有力作用在物体上,且物体在力的方向上发生位移,因此,讲功时明确哪个力做功或明确哪个物体对哪个物体做功。
②公式:w=FScosα公式中F为恒力;α为F与位移S的夹角;位移s为受力质点的位移。
③功的正负:功是标量,但有正负,当O≤α<900时,力对物体做正功:900<α≤1800时,力对物体做负功(物体克服某力做功,取正值)。
④做功过程总是伴随着能量的转化,从这点上讲,功是能量转化的量度,但“功转化为能量”,“做功产生热量”等说法都是不完备的。
⑤功具有相对性,一般取地面参照系,即力作用的那个质点的位移一般指相对地面的位移。
⑥摩擦力的功,无论是静摩擦力,还是动摩擦力都可以做正功、负功还可以不做功,一对静摩擦力做功的代数和为零。
⑦摩擦力做功与产生势能之间的关系如何?因两个接触面的相对滑动而产生热能的关系:Q=fs,其中,f必须是滑动摩擦力,S必须是两接触面的相对滑动距离(或相对路程)。
由此可见,静摩擦力虽然对物体做功.但由于相对位移为零而没有热能产生。
【例1】在光滑水平面上有一静止的物体.现以水平恒力甲推这一物体,作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力乙推这一物体.当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时,物体恰好回到原处,此时物体的动能为32J.则在整个过程中,恒力甲做的功和恒力乙做的功各等于多少?专题二.动能、势能1.动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
(1)动能的定义式: E K=mV2/2,式中m是物体的质量,V是物体的速率,E K是物体的动能。
(2)动能是标量_:动能只有大小,没有方向,是个标量。
动能定义式中的v是物体具有的速率,动能恒为正值。
高中物理功和功率知识点总结
高中物理功和功率知识点总结
在高中物理学习中,功和功率是非常重要的概念,它们是描述物体运动和能量转化的关键。
下面我将对功和功率的相关知识点进行总结。
首先,功是指力对物体做功的量,通常用符号W表示,单位是焦耳(J)。
当一个力F作用在一个物体上,使其沿着力的方向移动一段距离s时,力所做的功可以表示为W = F·s·cosθ,其中θ为力F和位移s之间的夹角。
另外,功有正功和负功之分。
当力的方向和位移方向一致时,做正功;当力的方向和位移方向相反时,做负功。
正功增加物体的动能,负功减少物体的动能。
功率则是描述功的速率,通常用符号P表示,单位是瓦特(W,1W = 1J/s)。
功率可以用以下公式表示:P = W/t,即功除以时间。
功率越大,表示单位时间内做功的能力越强。
在物理学中,功率还有一个重要的公式:P = F·v,即功率等于力乘以速度。
这个公式常常用于描述机械设备的功率。
在实际应用中,功和功率的概念广泛应用于各种领域。
例如,汽车的功率可以影响其加速性能;电器的功率决定了其能耗和工作效率;人体的功率可以用来描述运动的强度等。
总的来说,功和功率是物理学中非常重要的概念,它们帮助我们理解物体运动和能量转化的基本规律,也为实际生活和工程技术提供了重要的参考依据。
希望以上的总结能够帮助你更好地理解和应用功和功率的知识点。
动能和动能定理(教案)
动能和动能定理(教案)第一章:引言1.1 课程背景本节课将介绍物理学中的一个重要概念——动能,并引入动能定理。
动能是物体由于运动而具有的能量,它在物理学中具有广泛的应用。
通过学习动能和动能定理,学生将能够理解物体运动时的能量转换和守恒。
1.2 学习目标了解动能的定义及其物理意义掌握动能的计算公式理解动能定理的内容及其应用1.3 教学方法采用讲授法、互动讨论法和实验演示法相结合的方式进行教学。
通过引导学生思考和实验观察,使学生更好地理解动能和动能定理。
第二章:动能的定义和计算2.1 动能的定义动能的定义:物体由于运动而具有的能量。
2.2 动能的计算公式单质点物体动能的计算公式:K = 1/2 mv^2,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
2.3 动能的物理意义动能与物体的质量和速度有关,质量越大、速度越快,动能越大。
第三章:动能定理3.1 动能定理的内容动能定理:外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
3.2 动能定理的数学表达式W = ΔK,其中W为外力对物体所做的功,ΔK为物体动能的变化量。
3.3 动能定理的应用动能定理可以用来计算物体在力的作用下速度的变化,或者物体重心的移动距离。
第四章:动能和动能定理的实验验证4.1 实验目的验证动能的计算公式和动能定理的正确性。
4.2 实验原理利用实验装置,通过测量物体的质量和速度,计算动能,并测量外力对物体所做的功。
4.3 实验步骤学生分组进行实验,按照实验指导书进行操作。
4.4 实验结果与分析分析实验数据,验证动能的计算公式和动能定理的正确性。
第五章:动能和动能定理在实际问题中的应用5.1 实际问题举例举例说明动能和动能定理在实际问题中的应用,如汽车行驶、运动员投掷等。
5.2 解题步骤引导学生运用动能和动能定理解决实际问题,讲解解题步骤和方法。
5.3 总结本节课通过学习动能和动能定理,使学生能够理解物体运动时的能量转换和守恒,并能够运用动能和动能定理解决实际问题。
高中物理功和功率问题详解
高中物理功和功率问题详解在高中物理中,功和功率是非常重要的概念。
理解和掌握功和功率的概念对于解题和理解物理现象都有着重要的意义。
本文将详细解析功和功率的概念,并结合具体题目进行分析和说明,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应用这些知识。
一、功的概念和计算方法功是衡量力对物体作用效果的物理量,它表示力在物体上做功的大小。
在物理中,功的计算公式为:功 = 力 ×距离× cosθ,其中力的单位是牛顿(N),距离的单位是米(m),θ为力和位移之间的夹角。
举例来说,假设有一个物体质量为2kg,受到一个斜向上的力为10N,作用于物体的距离为5m。
我们可以计算出这个力对物体所做的功:功= 10N × 5m × cosθ。
如果力的方向与位移方向一致,夹角θ为0°,cosθ = 1,那么功就等于 10N × 5m = 50J。
通过这个例子,我们可以看到,功的计算需要考虑力的大小、位移的大小和力与位移的夹角。
在解题时,我们需要注意力和位移的方向,以及夹角的大小,这些都会对功的计算结果产生影响。
二、功率的概念和计算方法功率是衡量单位时间内做功的大小,它表示单位时间内能量的转化速率。
在物理中,功率的计算公式为:功率 = 功 ÷时间,其中功的单位是焦耳(J),时间的单位是秒(s)。
举例来说,假设一个人用10秒钟抬起一个质量为20kg的物体到1米高的位置。
我们可以计算出这个人的功率:功 = 力 ×距离× cosθ = 20kg × 9.8m/s² × 1m × cosθ= 196J,功率 = 196J ÷ 10s = 19.6W。
通过这个例子,我们可以看到,功率的计算需要考虑单位时间内做的功和所用的时间。
在解题时,我们需要注意单位的换算和计算的顺序,以确保得出正确的功率值。
三、举一反三理解和掌握功和功率的概念不仅仅是为了解题,更重要的是能够应用到实际生活中的物理现象中。
(高中段)第7讲功功率动能定理
解析:F-x 图像中,图像与坐标轴围成的面积表示力 F 所做的功,由图像可 知,甲、乙的面积相等,丙的面积最大,丁的面积最小,故甲、乙图合外力 做功相等,丙图合外力做功最多,丁图合外力做功最少,选项 A、D 正确。 答案:AD
[解题指导]
解析:(1)小滑块从 C 点飞出后做平抛运动,设水平速度为 v0 竖直方向上:R=12gt2 水平方向上: 2R=v0t 解得:v0= gR。 (2)设小滑块在最低点时速度为 v,小滑块从最低点到 C 点的过程由动能定理得: -mg·2R=12mv02-12mv2 解得:v= 5gR 在最低点由牛顿第二定律得: FN-mg=mvR2
小球从 C 至 M 做平抛运动,其水平位移
xCM=vC″t1=130vC″
故第一次着落点 M 至 B 之间的水平距离
LMB=L1′+xCM=-16vC″2+130vC″+265
由数学知识可得当 vC″=0.9 m/s 时,LMB 有最大值,解得此时 L1′=4.03 m。
答案:(1)
10 10
s
(2)12 N
命题导向——在真题集训中把脉规律
1.(2020·江苏高考)质量为 1.5×103 kg 的汽车在水平路面上匀速行驶,速度
为 20 m/s,受到的阻力大小为 1.8×103 N。此时,汽车发动机输出的实际
功率是
()
A.90 W
B.30 kW
C.36 kW
D.300 kW
解析:根据汽车做匀速直线运动可得此时汽车的牵引力等于阻力,即 F
考点三 应用动能定理解决力学综合问题 4.如图是某游戏轨道的构造示意图,PQ 是倾角为 45°的光
高一物理-----功和功率、动能、动能定理
一.功1. 力 和 在力方向上发生的位移 是做功的两个必要因素2.功的定义式W =αcos Fs ,其中F 是恒力,α是F 与s 方向间的夹角.二.功率1.功率表示物体 做功快慢 的物理量2. 功率定义式tW P =,这是物体在t 内的平均功率 另一表达式αcos ⋅⋅=v F P ,α是F 与v 方向间的夹角1、恒力功的计算【例1】如图所示,质量为m 的物块静止在倾角为θ的斜面上,物块与斜面的动摩擦因数为μ,现使斜面体与物块共同以加速度a 向右匀加速运动,发生的位移为L ,则(1)物块所受各力对物块所做的功分别为多少?(2)各力对物块所做的总功是多少?2、对力做正功或负功的理解及判断【例2】如图所示,在加速向左运动的车厢中,一人用力向左推车厢(人与车厢始终保持相对静止),则下列说法正确的是( ).A .人对车厢做正功B .车厢对人做负功C .人对车厢做负功D .车厢对人做正功 3、功率的计算【例3】两个完全相同的小球A 、B ,在某一高度处以相同大小的初速度v 0分别沿水平方向和竖直方向抛出,不计空气阻力,如图所示,则下列说法正确的是 ( ).A .两小球落地时速度相同B .两小球落地时,重力的瞬时功率相同C .从开始运动至落地,重力对两小球做的功相同D .从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同4、交通工具起动时P 、F 、V 三者的关系【例4】汽车发动机的额定功率为60kW ,汽车的质量为5t ,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,210g m s =.(1)汽车保持额定功率不变从静止起动后,汽车所能达到的最大速度是多大?当汽车的加速度为22m s 时速度是多大?(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m /s 2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?三、动能1.定义式:221mv E K2.动能是描述物体 运动状态 的一种形式的能,它是 标 量四、动能定理1.表达式:21222121mv mv W -=合 2.意义:表示 合力功 与 动能改变 的对应关系【例5】质量为20g 的子弹,以300m/s 的速度水平射入厚度是10mm 的钢板,射穿后的速度是100m/s ,子弹受到的平均阻力是多大?。
高一物理功和功率知识点梳理
高一物理功和功率知识点梳理一、功和功率的概念:1. 功(work)是物体在外力作用下沿着力的方向移动所受到的影响,或者是物体的能量发生转化的过程。
功的计算公式为:功 = 力 ×距离× cosθ,其中θ 为力和位移之间的夹角。
2. 功率(power)是指单位时间内所作的功或能量转化的速率。
功率的计算公式为:功率 = 功 / 时间。
二、功的特点和性质:1. 功是一个标量量,没有方向之分。
因此,功无正负之分,只有大小。
2. 功的单位为焦耳(J),国际单位制中的国际单位是米、千克、秒和安培所构成的焦。
3. 作功的过程中,只有力在物体运动方向上的分量对功有贡献,力在垂直于物体运动方向的分量不做功。
4. 当物体受到施加力的作用力和位移方向相同时,力所做的功为正功;当物体受到施加力的作用力和位移方向相反时,力所做的功为负功。
三、功率的特点和计算:1. 功率是一个标量量,没有方向之分。
因此,功率无正负之分,只有大小。
2. 功率的单位为瓦特(W),1瓦特等于1焦耳/秒。
3. 功率的大小与所作功的大小和所花时间的长短有关。
功率越大,表示单位时间内所做的功越多,能量转化的速度越快。
4. 功率的计算公式为:功率 = 功 / 时间。
若所作功和时间之间的关系是恒定的,则功率等于功除以时间。
四、功和功率的应用:1. 功和功率在机械工作和能源转换中起到重要的作用,例如衡量机械设备的效率和能源利用的效率。
2. 在运动学中,功率可以用来描述一个物体的运动时所受到的力量大小和运动的速率。
3. 功和功率的概念在热力学和电学中也有应用,例如描述热能转化和电能转化的过程中所作的功和功率。
4. 功率的概念还可以应用于日常生活中,例如测量电器的功率以估算其能量消耗等。
五、总结:功和功率是物理中非常重要的概念,在描述物体运动、能量转化和能源利用等方面都起到关键作用。
理解和掌握功和功率的概念以及其计算方法,有助于解决物理问题和实际生活中的应用。
2010年高中物理自主学习同步讲解与训练 力的方法
专题一用整体法与隔离法分析解决物体的平衡问题专题二用极限法分析物体平衡的临界问题专题三动态平衡问题的分析方法【知识归纳】专题一用整体法与隔离法分析解决物体的平衡问题整体法的含义:所谓整体法就是对物理问题的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法。
整体法的思维特点:整体法是从局部到全局的思维过程,是系统论中的整体原理在物理中的运用。
整体法的优点:通过整体法分析物理问题,可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况,从整体上揭示事物的本质和变化规律,从而避开了中间环节的繁琐推算,能够灵巧地解决问题。
通常在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体(或一个物体的各部分)间的相互作用时,用隔离法;有时解答一个问题需要多次选取研究对象,整体法和隔离法交替应用。
例1:用轻质细线把两个质量未知的小球悬挂起来,如下图所示,今对小球a持续施加一个向左偏下30°的恒力,并对小球b持续施加一个向右偏上30°的同样大的恒力,最后达到平衡,表示平衡状态的图可能是图中的()分析:本题考查应用物体的平衡条件处理连接体平衡问题,可用整体法或隔离法进行分析。
解法Ⅰ:将a、b两球及两球间的绳看做一个物体系统,以这个系统为研究对象,因为作用在a、b上的恒力等大反向,其合外力平衡。
而a、b受的重力竖直向下,要保持平衡,故a到悬点的细绳的力必然沿竖直方向向上,故选A。
解法Ⅱ:也可以分别将a、b隔离进行受力分析,分别对a、b两球列出水平分力的平衡方程即可。
以c图为例,受力如图所示。
对a:水平方向有对b:水平方向有因为F1 = F2所以,由于T1≠0故答:A例2、如下图所示,重为G的匀质链条挂在等高的两钩上,并与水平方向成角,试求:(1)链条两端受到的力。
(2)链条最低处的张力。
分析:在求链条两端拉力时,可把链条当作一个质点处理,受力分析如图所示。
求链条最低点张力时,可取链条的一半研究,受力分析如图所示。
解:(1)由平衡条件知:在水平方向:①在竖直方向:②由①②得链条两端的力T1=T2=G/2(2)取左边一半的链条研究,由平衡条件知:F=T所以最低点张力F=T=G/2评注:有形状的链条,既要取整体研究,又要取一半研究,两种情况都要抽象质点处理。
高中物理动能定理说课稿
高中物理动能定理说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是“高中物理动能定理”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“动能定理”是高中物理必修 2 第七章第七节的内容。
动能定理是力学中的一条重要规律,它反映了力对物体做功与物体动能变化之间的关系。
本节课是在学习了功和能的概念以及牛顿运动定律的基础上,进一步研究力在一个过程中对物体做功与物体动能变化的关系。
动能定理不仅为解决力学问题提供了一种新的方法和途径,也为后续学习机械能守恒定律、能量守恒定律等内容奠定了基础。
在教材的编排上,先通过实验探究和理论推导得出动能定理的表达式,然后通过实例分析,让学生理解和应用动能定理解决实际问题。
这种编排符合学生的认知规律,有助于学生逐步掌握和应用这一重要规律。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了功和能的基本概念,以及牛顿运动定律,具备了一定的分析和解决力学问题的能力。
但是,对于力在一个过程中做功与物体动能变化的关系,学生还缺乏系统的认识和理解。
此外,学生在数学运算和逻辑推理方面的能力还有待提高,在应用动能定理解决复杂问题时可能会遇到困难。
因此,在教学过程中,要注重引导学生进行分析和推理,培养学生的思维能力和解决问题的能力。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解动能定理的内容,掌握动能定理的表达式。
(2)能够应用动能定理解决简单的力学问题。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究和理论推导,培养学生的科学探究能力和逻辑推理能力。
(2)通过实例分析,培养学生运用动能定理分析和解决问题的能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对动能定理的探究和应用,激发学生学习物理的兴趣和热情。
(2)培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
四、教学重难点1、教学重点(1)动能定理的内容和表达式。
(2)应用动能定理解决力学问题。
2、教学难点(1)动能定理的推导过程。
高中物理功与功率讲解
高中物理功与功率讲解一、教学任务及对象1、教学任务本节课的教学任务是以高中物理中的“功与功率”为主题,通过对概念、公式及其应用场景的讲解,使学生能够深入理解功与功率的物理意义,掌握其计算方法,并能运用相关知识解决实际问题。
在此基础上,通过实际案例分析,培养学生对物理学原理的应用能力,提高学生的逻辑思维和分析问题的能力。
2、教学对象本节课的教学对象为高中一年级学生,他们在之前的物理学习中已经掌握了基本的物理概念、公式和方法,具备了一定的物理学习基础。
此外,学生已经学习了力的概念、牛顿运动定律等内容,为本节课的学习奠定了基础。
然而,由于功与功率的概念较为抽象,学生可能在学习过程中存在一定的困难,因此需要在教学中注重引导和启发,帮助学生理解和掌握。
二、教学目标1、知识与技能(1)理解功的定义,掌握功的计算公式,并能运用功的概念分析物体受力后的能量变化。
(2)掌握功率的概念,理解平均功率和瞬时功率的区别,掌握功率的计算方法。
(3)学会运用功与功率的关系,解决实际物理问题,如斜面问题、滑轮组问题等。
(4)能够运用物理原理,分析实际生活中的功与功率现象,提高理论联系实际的能力。
2、过程与方法(1)通过实例分析,让学生体会科学探究的过程,培养发现问题、分析问题、解决问题的能力。
(2)采用问题驱动的教学方法,引导学生主动思考、积极参与,提高课堂互动性。
(3)运用数学工具,如几何图形、函数图像等,辅助物理概念的理解,培养学生的数理逻辑思维。
(4)通过小组讨论、合作学习,培养学生团队协作能力和沟通能力。
3、情感,态度与价值观(1)培养学生对物理学科的兴趣,激发学生学习物理的积极性,使其树立科学探究的意识。
(2)通过物理学习,使学生认识到自然界中事物发展的规律,培养尊重事实、严谨求实的科学态度。
(3)让学生了解物理学在现实生活和科技发展中的应用,提高学生对物理学科实用价值的认识。
(4)培养学生面对问题时,敢于挑战、勇于创新的精神,使其形成积极向上的学习态度。
高三物理功;功率;动能定理北师大版 知识精讲
高三物理功;功率;动能定理北师大版【本讲教育信息】一 教学内容:专题一:功 专题二:功率 专题三:动能定理专题一 功一 功1 定义:作用在物体上的力与物体在力的方向上发生位移的乘积。
(有力有位移不一定有功)2 公式:W F s F s =⋅cos θθ(为与夹角)F s W W W F s F s F F F c o s c o s θθ==+=+=⋅1210 F F3 单位:国际制 J4 功是标量,没有方向,但有正负,其正负由co θ决定。
功的正负含义:反映做功过程能量转化或转移方向。
如:汽车匀速运动,阻力f 做负功,表示汽车的机械能转化为内能,牵引力F 做正功,表示有其它形式能转化为机械能。
一个力对物体做了负功,也可以说成物体克服此力做了多少功。
如:竖直上抛一物体,上升h 过程中,W G = -mgh ,W f = -fh ,克服重力做功mgh ,克服阻力做功fh 。
v 05 功是能量变化的量度:(不同的力做功,引起不同能量变化) W E G P=-∆()1W WE K ∑==总∆()2 ()()()213-⇒=∑式非W E G∆ 注:①研究功的时候必须明确是研究哪个力做功,还是研究合力做功。
由于功是标量,合力所做的功也等于物体所受各个力做功的代数和 F s W W W W 合总…c o s α==+++123②W=Fco θ对恒力功适用。
(如一个物体竖直上抛,上升高度h ,从上抛至落回抛出点。
) W W f h G f↓=↓=-恒力,非恒力02 W W Wf h f h f f f 总=+=-+-12() ③是指对地位移。
专题二 功率二 功率:1 定义:功率是表示做功快慢的物理量,或功跟完成这些功所用时间的比值。
2 公式:tWP v F P ==)适用恒力,(平均功率,一段时间αcos )适用恒力、变力。
(瞬时功率,某一时刻αcos t t Fv P = 3 单位:国际制W ,1103k W W = 4 额定功率、实际功率额定功率:某机械正常工作时的最大功率()()变加速匀速a a ↓⇒=0匀速行驶当max 0v v a mf F a v fF vPF ==−−→−↓-=−−→−↑=↓=()机车以恒定加速度匀加速运动:恒定,恒定2a F fmF =-v P v P FvP P m ↑−→−−↑−→−−==额达到(匀加速最大速度)P P <额’<v m ,若要继续加速,则保持。
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专题一功一. 功1. 定义:作用在物体上的力与物体在力的方向上发生位移的乘积。
(有力有位移不一定有功)2. 公式:3. 单位:国际制J4. 功是标量,没有方向,但有正负,其正负由cosθ决定。
功的正负含义:反映做功过程能量转化或转移方向。
如:汽车匀速运动,阻力f做负功,表示汽车的机械能转化为内能,牵引力F做正功,表示有其它形式能转化为机械能。
一个力对物体做了负功,也可以说成物体克服此力做了多少功。
如:竖直上抛一物体,上升h过程中,W G= -mgh,W f= -fh,克服重力做功mgh,克服阻力做功fh。
5. 功是能量变化的量度:(不同的力做功,引起不同能量变化)注:①研究功的时候必须明确是研究哪个力做功,还是研究合力做功。
由于功是标量,合力所做的功也等于物体所受各个力做功的代数和②W=Fscosθ对恒力功适用。
(如一个物体竖直上抛,上升高度h,从上抛至落回抛出点。
)③s是指对地位移。
专题二功率二. 功率:1. 定义:功率是表示做功快慢的物理量,或功跟完成这些功所用时间的比值。
2. 公式:3. 单位:国际制W ,4. 额定功率、实际功率额定功率:某机械正常工作时的最大功率P额机械工作时的实际功率:P实≤P额机车发动机的功率指P出(发动机输出功率)=P F=Fv(发动机牵引力的功率)5. 机车两种常见的起动方式:(1)机车以恒定功率加速运动:注意此时F>f,v m’<v m,若要继续加速,则保持P不变,减小F,做加速度变小的加速运动,直至达到最大速度v m。
专题三动能定理三.动能、动能定理1. 动能:动能是描述物体运动状态的物理量。
物体由于运动而具有的能量称为动能。
注:动能是标量,没有方向,故动能只和速率有关,与物体运动方向无关。
物体的速率一般情况下均以地面为参考系。
2. 动能定理:外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量。
注:(1)研究对象:单个质点(一个物体)或可以视为质点的质点系。
能变化。
(3)W总:外力做功的代数和,各力可能同时做功,也可以是先后做功,可以含有恒力功,也可以含变力功(W=P·t)。
△E k:动能增量,末动能减初动能。
(4)v、s均是以地面为参考系。
3. 应用动能定理解题思路:(1)确定研究对象,选定运动过程:(对谁由哪儿到哪儿)一个过程两个状态(2)分析受力情况和各力做功情况如:一个m=0.5kg小球,以v0=15m/s竖直上抛,上升高度h=8m。
求:(1)小球落回原处时的速度?(上升、下落空气阻力大小不变)【典型例题】例1. (济南)如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以v0=10 m/s的初速度冲上顶部水平高台,然后从高台水平飞出,若摩托车冲向高台的过程中以额定功率1.8 kW行驶,所经时间为16 s,人和车的总质量为180 kg,台高h=6 m。
不计空气阻力,不计摩擦产生的热量。
(g取10 m/s2)请回答:摩托车飞出的水平距离S是多少?解:例2. (苏、锡、常、镇)如下图所示,BD为一水平面,AC是斜面,一物体从A点由该物体从A点由静止开始沿AE滑下,最终物体静止于水平面上的F点(图中未画出)。
试推断F点在D点的左边、右边、还是与D点重合。
(已知物体与接触面之间的动摩擦因数处处相同,不计物体通过E或C点时的能量损失)解析:设斜面的高度为h,对物体滑下的全过程应用动能定理有:可见最后静止的位置和倾斜角θ无关,F和D应重合。
例 3. 质量为m的物体从地面以v0竖直向上抛出,物体落回地面时,速度大小为(1)物体在运动过程中所受空气阻力的大小?(2)物体以初速度v0竖直向上抛出时上升最大高度?若物体落地碰撞过程中,无能量损失,求物体运动总路程?解:例4. 滑雪者从A点由静止沿斜面滑下,经一平台后水平飞离B点,地面上紧靠平台有一个水平台阶,空间几何尺度如图所示。
斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为μ。
假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动,且速度大小不变。
求:(1)滑雪者离开B点时的速度大小;(2)滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离S。
解析:(1)设滑雪者质量为m,斜面与水平面夹角θ,滑雪者滑行过程中克服阻力做功:(2)设滑雪者离开B点后落到台阶上,利用平抛运动的知识有:当时,滑雪者直接落到地面上,利用平抛运动的知识有:例5. (黄冈)一块质量为M长为L的长木板,静止在光滑水平桌面上,一个质量为m的小滑块以水平速度v0从长木板的一端开始在木板上滑动,直到离开木板。
滑块刚离开木(1)滑块离开木板时的速度v;(2)若已知滑块和木板之间的动摩擦因数为μ,求木板的长度。
解:滑块和木板组成的系统水平方向不受外力,该方向动量守恒木板不固定时,由功能关系木板固定时,由动能定理【模拟试题】1. (郑州)质量为1 kg的物体在竖直向上的拉力作用下由静止向上运动,上升1 m时速度为2 m/s,若,则下列叙述正确的是()A. 合外力对物体做功2JB. 拉力对物体做功2JC. 重力对物体做功10JD. 物体的机械能守恒2. (崇文)如下图所示,A、B两物体质量分别是和,用劲度系数为k的弹簧相连,A、B处于静止状态。
现对A施竖直向上的力F提起A,使B对地面恰无压力。
当撤去F,A由静止向下运动至最大速度时,重力做功为()A. B.C. D.3. (成都)图为起重机沿竖直方向提起重物的过程中重物运动的速度—时间图像,则该过程中起重机的输出功率—时间图像最接近图乙中的()4. (皖中)质量为1 kg的物体以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的图线如图,g取,则以下说法中正确的是()A. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.5B. 物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C. 物体滑行的总时间为4sD. 物体滑行的总时间为2.5s5. (2004辽宁综合,34)如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,BC为水平的,其距离,盆边缘的高度为。
在A处放一个质量为m的小物块并让其从静止出发下滑,已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为。
小物块在盆内来回滑动,最后停下来,则停的地点到B的距离为()A. 0.50mB. 0.25mC. 0.10mD. 06. (西安)质量为m的小球被系在轻绳的一端,在竖直平面内作半径为R的圆周运动,运动过程中小球受到空气阻力的作用。
设某一时刻小球通过轨道的最低点,此时绳子所受拉力为7mg,此后小球继续作圆周运动,经过半个圆周恰能通过最高点,则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为()A. mgR/8B. mgR/4C. mgR/2D. mgR7. (2001上海高考,8)如下图所示,一升降机在箱底装有若干个弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中()A. 升降机的速度不断减小B. 升降机的加速度不断变大C. 先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功D. 到最低点时,升降机加速度的值一定大于重力加速度的值8. (广东综合,33)如果“大洋一号”在海洋中以速度做匀速直线航行,忽略风力的影响,请回答:(1)船除受到推进力、阻力和浮力的作用外,还受到___________的作用,船沿航行方向受到的合外力大小______________________。
(2)假设船所受的阻力与船速的平方成正比,当航速为时,船的推进功率是原来的百分之几?9. (绍兴)汽车的质量为,发动机的额定功率为,设汽车在水平公路上行驶时,所受阻力恒定不变,汽车在水平公路上能达到的最大速度是15 m/s,如果汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动,能维持的最长时间是____________秒。
10. (2002上海理综,30)足球守门员在发门球时,将一个静止的质量为0.4 kg的足球,以10 m/s的速度踢出,这时足球获得的动能是___________J。
足球沿草地作直线运动,受到的阻力是足球重力的0.2倍,当足球运动到距发球点20 m的后卫队员处时,速度为___________m/s。
()11. (上海物理,19A)某滑板爱好者在离地高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B点,其水平位移,着地时由于存在能量损失,着地后速度变为,并以此为初速沿水平地面滑行后停止。
已知人与滑板的总质量,求:(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小;(2)人与滑板离开平台时的水平初速度。
(空气阻力忽略不计,)12. (广东物理,14)如图所示,半径的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A,一质量的小球。
以初速度在水平地面上向左作加速度的匀减速直线运动,运动4.0m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点,求A、C间的距离(取重力加速度)。
13. (朝阳)如下图所示,在一半径为R的四分之一光滑圆轨道的顶端,一小物块A由静止开始下滑,滑至底端时与另一小物块B碰撞(碰撞时间很短忽略不计),两小物块质量相等,碰后它们合在一起在粗糙水平面上运动的距离为s。
设两小物块与水平面间的动摩擦因数相同,求此动摩擦因数?【试题答案】1. A2. C3. D4. C5. D6. C7. CD8. (1)重力;为零(2)72.9%9. 2010. 20;11. (1);(2)12.13.。