高一物理功和功率
高中物理功和功率汇总
一、功的概念1.功的定义(1)一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,这个力就对物体做了功(2)做功的两个条件:力和在力的方向上发生位移2.功的计算(1)功的表达式:W = F·scosα。
其中s是物体位移的大小,α是力与物体位移的夹角。
这个公式可以理解为力投影到位移方向上,或位移投影到力的方向上注意:①W = F·scosα只能用来计算恒力做功,变力做功则不适合②公式力的F与S应具有同时性:计算力F做功时所发生的位移,必须是在同一个力F持续作用下发生的;③某个力F对物体做的功,与物体是否还受到其他力或其他力是否做功以及物体的运动状态都无关。
(比如上图求F做功时,物体还受到重力、重力不过功,但这些与所求W无关。
同上图,不管物体匀速运动,加速运动或减速运动,W都应该为F·scosα)④位移s在计算时必须选择同一参考系,一般选地面(2)功的单位:焦耳,简称焦,符号J。
1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m 的位移时所做的功例1.下面距离的情况中所做的功不为零的是()A.举重运动员,举着杠铃在头上停留3s,运动员对杠铃做的功B.木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做的功C.一个人用力推一个笨重的物体,但没推动,人的推力对物体做的功D.自由落体运动中,重力对物体做的功二、正功和负功1.功的正负功是标量,只有大小没有方向,力对物体做正功还是负功,由F和s方向间的夹角大小来决定。
根据W=F·scosα知(1)正功:当0≤α<90°时,cosα>0,则W>0,此时力F对物体做正功。
(2)不做功:当α= 90°时,cosα= 0,则W = 0,即力对物体不做功(3)负功:当90°<α≤180°时,cosα<0,则W<0,此时力F对物体做负功,也叫物体克服力F做功2.功的正负的物理意义因为功是描述力在空间位移上累积作用的物理量,是能量转化的量度,能量是标量,相应的功也是标量。
功和功率的公式
功和功率的公式功是物体所做的力的作用方式,是用力推动物体发生位移的过程。
功率则是指功的变化率,即单位时间内所做的功或能量的转化速率。
在物理学中,功和功率的计算公式如下。
一、功的公式:根据物理学的定义,功等于力与位移的乘积。
假设一个物体受到作用力F,位移为d,则功W可以表示为:W = F × d其中W表示功,F表示作用力,d表示位移。
如果作用力不是恒定的,需要使用微积分中的积分概念,将力的大小随时间变化的瞬时值乘以位移的微小变化来求解。
将位移分成很多个微小的部分,求解每个微小部分力与位移的乘积,然后将这些微小值相加即可得到总功的值。
二、功率的公式:功率P表示单位时间内所做的功或能量的转化速率。
功率的计算公式可以表示为:P = W / t其中P表示功率,W表示单位时间内所做的功,t表示时间。
功率也可以用力和速度的乘积来表示:P = F × v其中P表示功率,F表示力,v表示速度。
三、应用示例:1. 如果一个物体质量为m,受到重力加速度g的作用,从地面上升到高度h的过程中,重力的功可以计算为:W = m × g × h2. 一个汽车以恒定的速度v在水平路面上行驶,在时间t内所做的功可以表示为:W = F × d = F × v × t其中F表示摩擦力。
3. 如果一个人以力F推动一个物体沿水平方向发生位移d的过程中,所做的功可以表示为:W = F × d4. 电功率是电流I通过电阻R时所做的功率,可以表示为:P = I² × R其中P表示功率,I表示电流,R表示电阻。
5. 在机械领域中,功率可以用引擎输出的扭矩与转速之积来表示:P = T × ω其中P表示功率,T表示扭矩,ω表示角速度。
总结:功和功率是物理学中重要的量,用于描述物体的运动和能量转化的过程。
功等于作用力与位移的乘积,功率则是单位时间内所做的功或能量的转化速率。
功和功率的概念及计算方法
功和功率的概念及计算方法功和功率是物理学中重要的概念,用以描述物体所具有的力的作用和能量的转化过程。
在本文中,我们将介绍功和功率的概念以及计算方法,并探讨其在物理学和工程应用中的意义。
一、功的概念及计算方法功(Work)是表示力对物体所做的推动或抵抗性质上的量,通常用符号“W”表示,其计算公式为:W = F * d * cosθ其中,F表示力的大小,d表示力的方向上的位移,θ表示力对位移的夹角。
功的单位是焦耳(J)。
举个例子,当一个力F对一个物体施加时,如果力和位移方向相同(即θ=0),那么物体所做的功等于力乘以位移。
如果力和位移方向垂直(即θ=90°),则物体不做功。
二、功率的概念及计算方法功率(Power)是指单位时间内所做的功,表示对物体所做的工作速率。
通常用符号“P”表示,其计算公式为:P = W / t其中,W表示作用力所做的功,t表示所用的时间。
功率的单位是瓦特(W)。
功率可以用于描述物体对能量的转化速率。
例如,当一个电灯泡消耗100瓦特的功率时,意味着它每秒消耗100焦耳的能量。
三、功和功率在物理学中的意义功和功率是物理学中研究物体运动和能量转化的重要概念。
在力学中,功描述了力对物体所做的推动或抵抗,并用于计算物体的机械能。
例如,当一个物体在重力作用下下落时,重力对物体所做的功等于物体的重力势能的改变。
在热力学中,功用于描述热能的转化,例如汽车发动机将燃料化学能转化为机械能,从而推动汽车运动。
在电学中,功用于描述电能转化。
例如,电力公司所提供的电能通过电线输送到家庭,并由电灯泡等电器转化为光能、热能等形式。
四、功和功率在工程应用中的意义功和功率在工程应用领域也具有重要意义。
在机械工程中,了解功和功率可以帮助工程师设计高效的机械系统,提高能源利用率。
在电气工程中,掌握功和功率的计算方法可以帮助工程师设计合适的电路和电力系统,确保电能的稳定输送和有效利用。
在能源工程中,了解功和功率有助于优化能源开发和利用方式,提高能源利用效率。
高一物理功和功率
5.人与机械
η= W有用 100% P有用 100%
W总
P总
2.功率和机械效率的区别: 功率是表示做功的快慢; 机械效率是表示机械对总能量的利用率。
它们之间没有什么必然的联系。
例1. 如图所示,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? ⑴用F缓慢地拉;(D) ⑵F为恒力;( B ) ⑶若F为恒力,而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。(B、D) 可供选择的答案有
.(合外力做功可采用两种方法:一是先求合外力,
再根据公式W=F合·S·cosα计 算; 二是先分别求各外力的功,再求各外力的功的代数和。)
2重力做功与重力势能的关系
即:W
G
EP1 EP2 (EP1为初状态势能 ,E
为末初态势能 )
P2
3、重力做功的特点: WG=mgh
(1)重力对物体所做的功只跟起点和终点的位置有关, 而跟物体运动路径无关。
A. FLcos
B. FLsin
C. FL1 cos
D. mgL1Leabharlann cos ; seo优化怎么做 https:///SEO/ seo优化怎么做 ;
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高一功和功率的知识点总结
高一功和功率的知识点总结在物理学中,功和功率是非常重要的概念,它们用于描述物体所具有的能力和能量的转移。
在高中物理的课程中,对于功和功率的理解和应用,是培养学生科学思维和解决实际问题的重要途径之一。
下面我将从不同角度对功和功率进行总结和解释。
一、功的概念和计算功是对力的作用下产生的能量转移的度量。
在物理学中,功的计算公式为:功等于作用力乘以物体移动的位移和力的夹角的余弦值。
即:功 = 力 ×位移× cosθ其中,力的单位是牛顿(N),位移的单位是米(m),角度的单位是弧度(rad),功的单位是焦耳(J)。
例如,当一个力为5N的物体沿着位移为2m的方向作用时,角度为90°,则该物体所受到的功为10J(5N × 2m × cos90°)。
二、功的正负和功的效果在物理学中,根据力的方向和物体的位移方向,可以将功分为正功和负功。
当力的方向和物体的位移方向相同时,功为正。
当力的方向和物体的位移方向相反时,功为负。
正功表示对物体做正向的能量转移,使物体获得能量;负功表示对物体做反向的能量转移,使物体丧失能量。
例如,当力的方向和物体的位移方向相同时,如将书静止不动地推向前方,力和位移的夹角为0°,则所施加的力会使书向前移动,这时所做的功为正数,表示力对书做正向的能量转移,使书获得能量。
而当力的方向和物体的位移方向相反时,如将书向后方拉动使其停止,力和位移的夹角为180°,则所施加的力会使书向后移动,这时所做的功为负数,表示力对书做反向的能量转移,使书丧失能量。
三、功率的概念和计算功率是对功的转化速率的度量,表示单位时间内产生和消耗的能量的大小。
在物理学中,功率的计算公式为:功率等于单位时间内所做的功的大小。
即:功率 = 功 ÷时间其中,功的单位是焦耳(J),时间的单位是秒(s),功率的单位是瓦特(W)。
例如,当一个物体在2秒钟内做了10焦耳的功,那么该物体的功率为5瓦特(10J ÷ 2s)。
高一物理功和功率知识点梳理
高一物理功和功率是非常重要的知识点,下面是相关内容的详细梳理:
功的定义
功是描述能量转移的物理量,通常用符号W表示。
在物理学中,功指力对物体的作用导致物体运动或产生形变时所完成的工作。
功的计算公式
做功的大小可以根据公式W = F × d × cosθ 来计算,其中F为施加力的大小,d 为移动距离,θ为力的方向与物体位移方向之间的夹角。
如果力的方向与物体的位移方向相同,那么两者之间的夹角为0度,cosθ就等于1;如果力的方向和物体的位移方向垂直,那么两者之间的夹角为90度,cosθ就等于0;如果力的方向与物体的位移方向相反,那么两者之间的夹角为180度,cosθ就等于-1。
功率的定义
功率是描述单位时间内完成功的速率,通常用符号P表示。
在物理学中,功率指每秒钟所完成的功的大小。
功率的计算公式
功率可以根据公式P = W / t来计算,其中W为所完成的功,t为完成功的时间。
功和功率的单位
功的单位是焦耳,通常用J表示;功率的单位是瓦特,通常用W表示。
1焦耳/秒等于1瓦特。
总之,高一物理功和功率是需要掌握的基础知识点。
掌握了这些概念和公式,可以很好地解决与功和功率相关的问题,并更好地理解物体运动和能量转化的过程。
高一高三物理-功和功率
分别为车重的k1和k2倍,最大速率分别为v1和v2,则( )
A.v2=k1v1
B.v2=kk12v1
C.v2=kk21v1
D.v2=k2v1
例3、 (2017届湖南省衡阳市第八中学高三月考)一辆汽车在平直的公
路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a和速度的倒数 v1图象如图所示.若已知汽车的质量,则根据图象所给的信息,不能求出的物理量
机车启动的两种方式 1.第一种:以恒定功率启动 (2)这一过程的速度—时间图象如图所示:
机车启动的两种方式 2.第二种:以恒定加速度启动 (1)动态过程
机车启动的两种方式 2.第二种:以恒定加速度启动 (2)这一过程的速度—时间图象如图所示:
PART 01
例题讲解
例1、(多选)关于功率公式P=Wt 和P=Fv的说法正确的是( )
设阻力与物体运动速率的平方成正比,即Ff=kv2,k是阻力因数).当发动机的 额定功率为P0时,物体运动的最大速率为vm,如果要使物体运动的速率增大到 2vm,则下列办法可行的是( )
感谢观看, 下期再见!
PART 02
总结巩固
总结பைடு நூலகம்
课后作业
质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P, 且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值 为v,那么当汽车的车速为 时,汽车的瞬时加速度的大小为( )
课后作业
提高物体(例如汽车)运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因素(
是( ) A.汽车的功率 B.汽车行驶的最大速度 C.汽车所受到的阻力 D.汽车运动到最大速度所需的时间
例4、汽车质量为2 000 kg,汽车发动机的额定功率为80 kW,它在平直公路上
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。
高一物理功和功率
高一物理必修版2课件第一章功和功率一、机械功1.功的概念(1)功所描述的是力的空间积累效应。
物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,就说力对物体做了功。
在国际单位制中,功的单位是:焦耳。
(2)功是过程量,即做功必须经过一段时间。
2.功的两个要素(1)力(2)在力的方向上发生位移。
3.功的公式(1)若恒力大小为F,物体位移为S,力与位移夹角为α,则功的公式可写为:W=F·Scosα(2)式中的F应为恒力,F可以是某一个力,也可以是物体受的合外力。
功的公式即可以计算某个力做功,也可以计算合力做功。
(3)功是标量,只有大小没有方向。
因此合外力的功等于其各力做功的代数和。
(4)功的正、负与零功根据功的计算公式W=FScosα可得出下列几种情况:①当α=90°时,cosα=0,则W=0,即力对物体不做功。
例如圆周运动的向心力。
②当α<90°时,cosα>0,则W>0,此时力F对物体做正功。
③当α>90°时,cosα<0,则W<0为负值,此力做负功,叫物体克服此力做功。
二、功率1.功率的概念(1)功率是描述做功快慢的物理量。
也就是说,功率等于功跟完成这些功所用时间的比值。
(2 )功率是标量。
国际单位制中功率的单位为瓦(W)。
2.功率的公式(1)P=W/t(2)P=FVcosα【说明】(1)公式(1)是定义式,但中学阶段只能用它计算平均功率。
而(2)式可用于计算瞬时功率和平均功率。
(2)对于机车,由于F与v一般方向一致,故(2)式可写为P=Fv。
机车在实际运行中有两种理想模式:①额定功率下运行:机车运行时受两个力:牵引力F和阻力f。
设输出功率为P,行驶速度为v,那么P=Fv。
机车刚开动时,行驶速度v较小,牵引力较大。
在所受阻力f不变时,这时F>f,机车加速行驶。
随着v的增大,由P=Fv知,F减小,f增大。
当F=f时,机车以最大速度vm匀速行驶。
这时输出功率P=F max=f max。
高一物理功和功率(中学课件201910)
功 和 功
2功率: p w t
w (1) p t
(求平均功率)
(2)P=F·vcosα(求瞬时功率或平均功率)
率 功与做功对应时间的比值,(3
1以额定功率起动,
表示做功的快慢
(2)以加速度a匀
加速起动,
1动能定理 3功、能关系:
w合
1 2
mv22
1 2
mv12
(v1 为初速度,v2
为初速度)
.(合外力做功可采用两种方法:一是先求合外力,
再根据公式W=F合·S·cosα计 算; 二是先分别求各外力的功,再求各外力的功的代数和。)
2重力做功与重力势能的关系
即:W
G
EP1 EP2 (EP1为初状态势能 ,E
为末初态势能 )
P2
3、重力做功的特点: WG=mgh
(1)重力对物体所做的功只跟起点和终点的位置有关, 而跟物体运动路径无关。
5.人与机械
η= W有用 100% P有用 100%
W总
P总
2.功率和机械效率的区别: 功率是表示做功的快慢; 机械效率是表示机械对总能量的利用率。
它们之间没有什么必然的联系。
; ; ; ; ;
(2)重力对物体做正功,物体重力势能减小,减少的重力势能 等于重力所做的功; 重力做负功(物体克服重力做功),重力势能增加,增加的重力 势能等于克服重力所做的功。
1条件: 只有重力做功,(包括弹簧弹力做功)
4、机械能守恒定律
2表达式:Leabharlann mgh11 2
mv12
mgh2
1 2
mv22
1.机械效率的计算:
;
功和功率的概念及计算
功和功率的概念及计算功和功率是物理学中非常重要的概念,用来描述物体在力的作用下所做的工作。
了解功和功率的概念以及相应的计算方法对于理解和解决各种物理问题都具有重要意义。
一、功的概念及计算功是描述物体在力的作用下所做的工作的物理量。
当一个力F作用于一个物体上时,物体沿着力的方向移动了一个距离d,那么力所做的功W可以表示为:W = F · d其中,W表示功,F表示作用在物体上的力,d表示物体沿力的方向移动的距离。
功的单位是焦耳(J)。
在实际应用中,有时物体并不沿着力的方向运动,此时需要将力的方向与物体的位移方向进行角度修正。
根据定义,我们可以得到功的计算公式:W = F · d · cosθ其中,θ表示力和位移之间的夹角。
二、功率的概念及计算功率是描述做功的速率的物理量。
当一个物体做功W花费的时间是t,那么物体的功率P可以表示为:P = W / t其中,P表示功率,单位是瓦特(W);W表示做的功,t表示花费的时间。
三、功率的计算方法对于恒定的力和位移,功率可以表示为:P = F · v其中,P表示功率,F表示力,v表示物体的速度。
这里是假设力的大小和方向不变。
如果力的大小或方向发生变化,需要将力拆分成各个分力,再计算每个分力对应的功率,然后将它们相加。
四、功和功率的实际应用功和功率的概念及计算方法在现实生活中有广泛的应用。
例如,我们可以利用功和功率的概念来计算机动车的马力和燃油效率,评估家用电器的能耗和节能水平,甚至可以应用于工业生产过程中的机械设计和能量利用等方面。
总之,功和功率是物理学中非常重要的概念,通过对它们的了解和运用,我们可以更好地理解和解决各种物理问题。
熟练掌握功和功率的概念及计算方法,有助于我们在实际应用中更加准确地描述和分析各种力学和能量转换的过程。
功和功率知识点总结
功和功率知识点总结在物理学中,功和功率是两个非常重要的概念,它们与能量的转化和传递密切相关。
理解功和功率对于我们分析物体的运动、机械的工作以及能量的变化有着至关重要的作用。
接下来,让我们一起深入了解一下功和功率的相关知识。
一、功1、功的定义功是指力与在力的方向上移动的距离的乘积。
如果用 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,这里的 F 和 s 必须在同一直线上,如果力和移动的方向有夹角,就需要乘以夹角的余弦值。
例如,一个人用 100N 的力水平推动一个箱子前进了 5 米,那么这个人做的功就是 W = 100N × 5m = 500J 。
2、功的单位在国际单位制中,功的单位是焦耳(J)。
1 焦耳等于 1 牛顿的力使物体在力的方向上移动 1 米所做的功。
3、正功和负功当力的方向与物体运动的方向相同,力对物体做正功;当力的方向与物体运动的方向相反,力对物体做负功;当力的方向与物体运动的方向垂直时,力对物体不做功。
比如,物体在水平地面上受到一个水平向右的拉力而向右运动,拉力做正功。
如果物体在水平地面上受到一个水平向左的摩擦力而向右运动,摩擦力做负功。
4、合力做功合力做的功等于各个分力做功的代数和。
这意味着我们可以先分别计算每个分力做的功,然后将它们相加,得到合力做的功。
例如,一个物体同时受到水平方向的拉力 F1 和摩擦力 F2 ,在水平方向移动了距离 s ,拉力做的功为 W1 = F1s ,摩擦力做的功为 W2 =F2s ,则合力做的功为 W = W1 + W2 =(F1 F2)s 。
二、功率1、功率的定义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 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 = W / t 。
2、功率的单位功率的国际单位是瓦特(W),1 瓦特等于 1 焦耳每秒。
(完整版)高中物理功和功率
学习重点:1、功的概念2、功的两个不可缺少的要素3、机械功的计算公式4、功率的概念及其物理意义知识要点:(一)功的概念1、定义:如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了一段位移,物理学中就说力对物体做了功。
2、做功的两个不可缺少的要素:力和物体在力的方向上发生的位移。
(分析一个力是否做功,关键是要看物体在力的方向上是否有位移)(二)功的公式和单位1、公式:W=F·Scosα即:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。
2、功的单位:在国际单位制中功的单位是“焦耳”,简称“焦”,符号“J”1J=1N·m(1焦耳=1牛·米)3、公式的适用条件:F可以是某一个力,也可以是几个力的合力,但F必须为恒力,即大小和方向都不变的力。
4、两种特殊情况:(从A运动到B)(1)力与位移方向相同,即α=0°W=F·S·cos0°=F·S(2)力与位移方向相反,即α=180°W=F·S·cos180°=-F·S5、公式中各字母的正负取值限制:F和S分别指“力的大小”和“位移的大小”即公式中的F和S恒取正值,α指力和位移之间的夹角,也就是力的方向和位移的方向之间的夹角,α的取值范围是:0°≤α≤180°。
6、参考系的选择:位移与参考系的选取有关,所以功也与参考系的选取有关。
在中学范围内,计算时一律取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
(三)正功与负功1、功的正负完全取决于α的大小:(1)当0°≤α<90°时,cosα>0,W>0,此时力F对物体做正功,该力称为物体的“动力”。
(2)当α=90°时,cosα=0,w=0,此时力F对物体做零功,或称力对物体不做功。
(3)当90°<α≤180°时,cosα<0,W<0,此时力F对物体做负功,或称物体克服力F做功,该力称为物体的“阻力”。
高一物理题功和功率知识点与练习题
【知识梳理】一、功1.功的概念(1)如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了位移,物理学中就说这个力对物体做了功。
(2)在物理学中,力和物体在力的方向上发生的位移,是做功的两个不可缺少的因素。
2.功的公式图1初中物理我们知道,功的计算公式是:W=Fs。
如例1所示。
这种情况下力F和位移5的方面是在同一个方向上的。
而例2这种力F与位移S不在一个方向上,力F对物体所做功将如何计算呢?(引导学生让学生进行归纳)得到:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。
W=Fscos a在国际单位制中,功的单位是焦耳(J) 1J=1N-m3.正功、负功(引导学生分析在。
大小不同时,做功情况)(1)正功、负功的定义当0°Wa<90°时,cosa为正值,W为正值,称为力对物体做正功,或称为力对物体做功。
当a=90°时,cosa=0, W=0,力对物体做零功,即力对物体不做功。
当90°<aW180°时,cosa为负值,W为负值,称为力对物体做负功,或说物体克服这个力做功。
⑵正功、负功的物理意义。
①举如下两个事例启发学生思考:a. 一辆手推车上装有很多货物,搬运工推车要用很大的力。
向前推一段距离就要休息一会儿,然后有了力气再推车走。
b.如果要你将重物从一楼向六楼上搬,搬运过程中会有什么感觉?指出做功过程是能量转化过程,做功越多,能量转化得越多,因而功是能量转化的量度。
能量是标量,相应功也是标量。
功是描述力在空间位移上累积作用的物理量。
功是能量转化的量度,功是标量。
②讨论正功和负功的意义正功的意义是:力对物体做功向物体提供能量,即受力物体获得了能量。
负功的意义是:物体克服外力做功,向外输出能量(以消耗自身的能量为代价),即负功表示物体失去了能量。
【例题讲解】例1如图3所示,ABCD为画在水平地面上的正方形,其边长为a, P为静止于A点的物体。
高一物理功、功率
高一物理功和功率一、功1、定义: 力和力的作用点通过位移的乘积.2.做功的两个必要因素:力和物体在力的方向上的位移3、公式:W =FScos α(α为F 与s 的夹角).说明:恒力做功大小只与F 、s 、α这三个量有关.与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度等其他因素无关,也与物体运动的路径无关.4.单位:焦耳(J) 1 J =1N ·m.5.物理意义:表示力在空间上的积累效应,是能的转化的量度6.功是标量,没有方向,但是有正负.正功表示动力做功,负功表示阻力做功,功的正负表示能的转移方向.①当0≤a <900时W >0,力对物体做正功;②当α=900时W =0,力对物体不做功;③当900<α≤1800时W <0,力对物体做负功或说成物脚体克服这个力做功7. 多个力的总功求解①用平行四边形定则求出合外力,再根据w =F 合scos α计算功.注意α应是合外力与位移s 间的夹角. ②分别求各个外力的功:W 1=F 1 scos α1, W 2=F 2scos α2……再求各个外力功的代数和.练1:如图所示,质量为m 的物体,静止在倾角为α的粗糙的斜面体上,当两者一起向右匀速直线运动,位移为S 时,斜面对物体m 的弹力做的功是多少?物体m 所受重力做的功是多少?摩擦力做功多少?斜面对物体m 做功多少?练2:小物体位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小物体沿斜面下滑的过程中,斜面对小物体的作用力( )A.垂直于接触面,做功为零;B.垂直于接触面,做功不为零;C.不垂直于接触面,做功为零;D.不垂直于接触面,做功不为零.练3:如图所示,在恒力F 的作用下,物体通过的位移为S ,则力F 做的功为多少?练4:如图在光滑的水平面上,物块在恒力F =100N的作用下从A 点运动到B 点,不计滑轮的大小,不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,H=2.4 m,α=37°,β=53°,求绳的拉力对物体所做的功.二、功率1、功率的定义: 功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率,它表示物体做功的快慢.2、单位:瓦(w ),千瓦(kw );3、标量4、公式:P =W /t =Fv①P =W /t 所求的是这段时间内平均功率.②P =Fv 当v 为平均值时为平均功率,当v为即时值时为即时功率.F β B A α H③P=Fv应用时,F、v必须同向,否则应分解F或v,使二者同向.这里的P=Fv实际上是P=Fvcosθ、θ为F、v夹角.④我们处理问题时必须清楚是哪一个力的功率,如一个机械的功率为P,这里指的是牵引力的功率,不可认为是机械所受合外力的功率.5、发动机铭牌上的功率,是额定功率,也就是说该机正常运行时的最大输出功率,该机工作时输出功率要小于或等于此值.6、汽车运行问题1、在汽车运行问题中,牵引力F和速度v通常方向是一致的,因此其瞬时功率的表达式可以写作:P=F·v。
高中物理必修功功率
电荷单位
库仑(C),1C=1As。
电场的概念与性质
电场
带电体周围存在的一种特殊物质,它看不见 摸不着,却客观存在并具有力的作用。
电场性质
电场对放入其中的电荷有力的作用,这种力 称为电场力。
电场力做功的特点与计算方法
电场力做功特点
电场力做功与路径无关,只与初末位置有关 。
电场力做功计算方法
根据电势差计算电场力做功,公式为W=qU 。
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误差分析
通过对误差来源的分析,可以采取相应的措施来减小误差。 例如,选择精度更高的测量仪器、在环境条件稳定的情况下 进行测量、采用多次测量取平均值等方法,都可以提高测量 结果的准确性。
功率在日常生活中的应用实例
电能转化
家用电器如电风扇、洗衣机等,其工作原理都涉及到电能转化为机械能。电器 的功率大小决定了其工作速度和效率。
力的性质
力具有物质性、矢量性、瞬时性、相对性。
力的方向与位移方向的关系
共线关系
如果力和位移的方向相同或相反,则力对物体做正功或负功。
垂直关系
如果力和位移的方向相互垂直,则力对物体不做功。
力的作用Байду номын сангаас果与功的关系
要点一
力的作用效果
力可以改变物体的运动状态,包括物体的位移、速度 、加速度等。
要点二
功的定义
功率的单位
功率的国际单位是瓦特(W),常用的单位还有千瓦(kW)、毫瓦(mW)等 。
功率的物理意义与作用
功率的物理意义
功率表示做功的快慢程度,即单位时间内完成的功。
功率的作用
功率是衡量机械性能的重要指标,也是制定机械设备运行计划的依据。
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由方程① ② 解得
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f 2.55104 N
基金 https:///app/gupiaojijin/ 基金
番话说下来,弄得二十三小格又是惭愧又是心有不甘!八哥、十哥说得都对,是他丧失咯理智,差点儿跟九哥打起来,若是被皇阿玛知道 咯,将会出现啥啊样の恶果,他心里最清楚。可是,九哥实在是欺人太甚!那么难听の话他也能说出口?他老二十三今天不给九哥点儿颜 色看看,以后他还敢肆无忌惮地诋毁、诬蔑、恶语中伤他心中の仙子!是の,小四嫂就是他の女神,不容任何人亵渎!心中憋咯壹口气无 处撒火の二十三小格,唯有策马扬鞭,远远地跑向咯草原深处,留下八小格壹脸玩味,十小格壹脸焦急。第壹卷 第298章 迎难那木泰出 师未捷,八小格自己也没有从二十三小格那里套出来啥啊更有价值の消息,能够有效地证实他の猜测,因此,他の成果仍然仅仅只是停留 在怀疑の阶段。既然两条路都没有走通,那就只剩下最后壹条路――直接从王爷身上找破绽。可是他の四哥这里更是壹块硬骨头,屡战屡 败の八小格这壹次不但持之以恒、迎难而上,而且还改变咯策略,不再搞迂回战术,而是打算正面交锋,直接从王爷这里下手。可是八小 格想插手四小格の事情确实是太难咯。先不说王爷是壹各多么小心谨慎、步步为营、滴水不露の壹各人,就连玉盈也是如此。来到塞外の 这五各月,除咯第壹天随王爷壹起别别扭扭地看过壹次夕阳以外,她再也没有出过营区。在塞外の这些日子里,她每天都简单、机械、重 复地做着壹件事情:服侍膳食!无论是王爷の早膳和晚膳,还是水清主仆两人の午膳、晚膳,她全都尽心竭力,壹丝不苟。其它时间就是 整理、收拾、女红。在这日复壹日の朝夕相处之中,他们两各人几乎没有再说过啥啊话,特别是他误会水清与八小格私自串通情报之后。 既是因为玉盈躲着他,不给他机会,也是因为他没有更多の时间。早晨时间紧张,他要赶着去皇上那里;晚上时间也紧张,因为水清很快 就回来咯。八小格虽然打算直接从王爷这里下手,但是他也要有所顾忌,切不可打草惊蛇、泄露咯心机,因此直截咯当地跟王爷套话是不 可能の,他只能是有事儿没事儿地总找他四哥壹起行动。不过由于皇上现在非常忌惮八小格,已经几乎不让他参与啥啊政务,既然公务上 寻不出更多の端倪,他只能从私人事务上有意无意地向王爷靠拢。王爷是何等精明の人,虽然不知道八小格在打啥啊主意,但是他这位贤 王八弟在打他の主意可是千真万确の事情。因此,王爷表面上与八小格壹伙继续维持着兄友弟恭の客套,私底下小心翼翼地防范着他の壹 举壹动。今天晚上,有壹位蒙古世子爷提议与几位皇子们晚上共聚壹番,这几位皇子中就包括咯四、八、九、二十三几位小格,十小格与 三小格今天御前伴驾。王爷并不喜欢这种拉帮结派の行为,而且据他所知,这位世子爷与东宫太子之间没啥啊交情。而他作为太子の忠实 拥护者,与这位蒙古世子爷来往过密,谁能知道是福是祸?但是让王爷格外为难の是,世子爷亲自向他发出咯邀请!假如不去赴宴,又没 有正当の理由,比如御前伴驾之类の,那将是非常不给对方面子の行为,来自蒙古方面の势力也是不容小觑。无奈之下,王爷只能是勉强 前去应酬,不过他已经做好咯打算,只去照各面,见机行事,假如情况不妙,宴席之中找机会先行撤退。于是傍晚の时候,他和秦顺儿两 各人先回到自己の帐子来更衣。第壹卷 第299章 险情女眷の帐子在后面,因此玉盈并不知道王爷刚才已经回来过壹次咯,眼看着就要到 晚膳时间,于是她就来到前面,等膳房の送膳太监。刚壹进王爷の帐子,玉盈就赫然发现地毯上有壹各香囊,今天壹天都没有见到过这各 物件,怎么这各时候突然出现在地上?犹豫中,她拾咯起来,果然是爷の香囊无疑!她也不敢解开看看里面是啥啊东西,直觉是爷或是秦 公公落下の,于是紧跑两步,出咯帐子,空无壹人,紧接着她又出咯营区,她想看看是不是秦公公没有走远。才出咯营区没有多远,王爷 就发现香囊落下咯,那各香囊里有醒酒丸,他必须要带上。于是他先是差秦顺儿回去取,后来又心急,反正呆着也没有啥啊事情,索性自 己又跟着秦顺儿の后面往回走。玉盈出咯营区,左右都不见人影,那秦公公是往哪边走咯呢?犹豫咯壹下,她决定往左侧走。因为壹直举 棋不定,又不太认路,她走得又小心又紧张,可是就在她转过壹各帐子之后,万分惊讶地发现,前面迎面走来の两位爷,不正是八爷和二 十三爷吗?八小格本来是拉着二十三小格来跟他们の四哥汇合,此时正是夕阳西下之际,他们两各人迎着阳光,而玉盈是背着阳光,玉盈 壹直是小心谨慎地东张西望,那两位爷壹直是说说笑笑地闲庭信步。因此当玉盈第壹时间发现咯这两各人之后,那两各人还没有意识到他 们居然踏破铁鞋无觅处,得来全不费功夫!猎物就这么不费吹灰之力地进入咯他们の势力范围!而且这各猎物居然就是他们最想要找の, 极有重要价值の壹位故人!玉盈第壹时间发觉大势不妙,根本来不及想啥啊,第壹各反应就是扭身往回跑!王爷是从右侧の路上回自己の 帐子,眼看着到咯自己の营区,就见壹各丫环迎面跑来。虽然是冷不丁地突然撞见,但是玉盈の模样他是闭着眼睛都能认得出来,更不要 说已经近在咫尺咯,因此他不假思索地脱口而出:“玉盈?”“爷,快,赶快!”心急如焚の玉盈根本来不及请安,而是壹边竭尽全力地 跑着壹边急急地上气不接下气地说道。王爷从来没有见过如此惊慌失措の玉盈,玉
2功率:
w p t
(1)
w p t
(求平均功率)
(2)P=F· vcosα(求瞬时功率或平均功率) 1以额定功率起动, (2)以加速度a匀 加速起动,
功与做功对应时间的比值,(3 表示做功的快慢
1动能定理 w合 3功、能关系:
1 2 1 2 mv 2 mv1 (v1 为初速度,v2 为初速度) 2 2
.(合外力做功可采用两种方法:一是先求合外力, 再根据公式W=F合·S·cosα计 算; 二是先分别求各外力的功,再求各外力的功的代数和。) 2重力做功与重力势能的关系
即:W
G
EP1 EP 2 ( EP1为初状态势能 ,E
WG=mgh
P2
为末初态势能 )
3、重力做功的特点:
(1)重力对物体所做的功只跟起点和终点的位置有关, 而跟物体运动路径无关。 (2)重力对物体做正功,物体重力势能减小,减少的重力势能 等于重力所做的功; 重力做负功(物体克服重力做功),重力势能增加,增加的重力 势能等于克服重力所做的功。 1条件: 4、机械能守恒定律 2表达式: 只有重力做功,(包括弹簧弹力做功)
W = Fs 力与力方向上位移的乘积 (1) W = Fscosα (求恒力做功) 1功: W = Fscosα , 求功的几种方法 (2)W=Pt(P为平均功率) (3)用动能关系或动能定理 (4)用F-s图象求
第 一 章 功 和 功 率
其中:α为力F与位移S的夹角。 功的正负: 表示力在物体运动过程中 起动力或阻力作用。
例3.已知火车质量M=5.0×10 5kg,在一段平直轨道上以额定 功率P行驶,在300秒内位移为2. 85×10 3m,同时速度由 8m/s增加到火车在此轨道上行驶的最大速度17m/s, 设火车阻力f大小恒定,求: (1)火车运动中所受阻力f的大小; N v v2 (2)火车的额定功率P的大小。 1
f 解:依题意,对车进行受力分析(如图所示) 由动能定理得: G F
1 2 1 2 pt fs mv 2 mv1 2 2
3
1 即:p 300 f 2.85 10 5.0 10 5 (17 2 82 ) ……① 2 p p ……② 又由于当速度最大时,有:f=F 即:f
1 1 2 mgh1 mv12 mgh 2 mv 2 2 2
1.机械效率的计算: η= 5.人与机械
W有用 P有用 100% 100% W总 P 总
2.功率和机械效率的区别: 功率是表示做功的快慢; 机械效率是表示机械对总能量的利用率。 它们之间没有什么必然的联系。
例1. 如图所示,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? ⑴用F缓慢地拉;( D) ⑵F为恒力;( B ) B、D) ⑶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. B. C. D.
FL cos
FL sin FL1 cos
mgL1 cos
例2. 质量为2t的农用汽车,发动机额定功率为30kW,汽车在 水平路面行驶时能达到的最大时速为54km/h。若汽车以额定 功率从静止开始加速,当其速度达到v=36km/h时的瞬时加速 度是多大?
解:依题得:
汽车在水平路面行驶达到最大速度时牵引力 F等于阻力f, 3
即:f=F= v max 当汽车速度为 汽车的牵引力
P 3010 2 103 ( N ) 54 / 3.6
v=36km/h=10m/N ) v 10
所以由牛顿第二定律 F-f=ma得加速度
F f 3 103 2 103 2 a 0 . 5 ( m / s ) 3 m 2 10