2015年江苏招教备考物理专业考点解密之功与功率
招教考试物理专业考点解密之功与功率
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功和功率知识点总结
功和功率知识点总结功和功率是物理学中非常基础而重要的概念,涉及到了能量、功、时间等多个方面,这些概念在我们日常生活中也有很多应用。
本篇文章将对功和功率的知识点进行总结,并探究其实际应用。
一、功的概念功是物理学中描述物体受力移动时所发生的能量变化的量,通常用符号W表示,其单位为焦耳。
如果一个物体沿着某个方向受到一个力的作用,移动一定距离S后,则这个物体所做的功为:W=F×S×cosθ其中,F是受力大小,S是移动的距离,θ是力和移动方向的夹角。
当力和移动方向相同时,θ为0,此时cosθ=1,功的大小等于F×S。
若力的方向和物体的运动方向相反,则θ=180°,这时cosθ=-1,物体所做的功为负数。
若力的方向偏离物体的运动方向,则θ为介于0°到180°之间的角度,此时cosθ的值在-1到1之间,物体所做的功为正数或负数。
如果力的大小为0,则物体所做的功也为0。
二、功率的概念功率是描述能量转换速率的大小的量,通常用符号P表示,其单位为瓦特。
当一个物体在单位时间内做功的速率等于功率,功率的大小可以表示为:P=W/t其中,W是物体所做的功,t是单位时间。
根据这个公式,功率的单位可以表示成焦耳/秒,也就是瓦特。
如果一个物体在1秒内做了1焦耳的功,则它的功率为1瓦特。
功率大小决定了能量转换的速率,功率越大表示物体在单位时间内转换的能量越多,反之亦然。
三、功与能量的关系在物理学中,能量指物体所具有的能够进行工作的能力。
能量可以分为两种类型:势能和动能。
势能是指物体由于位置或状态而具有的能量,例如重力势能、弹性势能等等;而动能则是指物体由于运动而具有的能量。
物体所具有的能量可以通过物体所做的功来计算。
当物体受到外力作用时,它所做的功等于外力对该物体做的功加上物体所具有的势能,即:W_ext+W_pot=E其中,W_ext表示外力对该物体做的功,W_pot表示物体所具有的势能,E表示该物体所具有的总能量。
功与功率知识点总结
功与功率知识点总结一、功的概念1. 功的定义在物理学中,功是指力沿着物体运动方向所做的功。
即力F对物体位移s所做的功为W,表示为W=Fs。
2. 功的大小如果力F与位移s的方向一致,那么力对物体所做的功会使物体具有一定的能量,称为正功。
如果力F与位移s的方向相反,那么力对物体所做的功会使物体失去一定的能量,称为负功。
3. 功的单位国际单位制中,功的单位为焦耳(J),1焦耳等于1牛顿力作用下1米位移的功。
4. 功的计算力对物体所做的功可以通过力的大小和物体位移的方向来计算,公式为W=Fs*cosθ,其中θ为力F和位移s之间的夹角。
二、功的应用1. 功和能量的关系功是能量的一种表现形式,力对物体所做的功就是将能量传递给物体或者从物体中取走能量,因此功与能量之间有密切的关系。
2. 功的功效在日常生活和工程实践中,功常常被用来描述力对物体所做的效果,例如机械设备的工作效率、运动物体的加速度等。
三、功率的概念1. 功率的定义在物理学中,功率是指功对时间的率量,表示为P=ΔW/Δt,即单位时间内所做的功。
如果力的方向不变,那么功率可以更直接地表示为P=Fv,其中v为物体的速度。
2. 功率的单位国际单位制中,功率的单位为焦耳/秒(瓦特W),1瓦特等于1焦耳/秒。
3. 功率的计算物体所做的功与时间的比值即为功率,可以通过功的大小和时间来计算。
例如,当物体所做的功为100焦耳,时间为5秒时,那么功率为P=100/5=20瓦特。
四、功率的应用1. 功率与能量转换功率表示了单位时间内能量的转换速率,因此可以用来描述能量转换的快慢程度。
例如,功率越大表示单位时间内能量的转换越快,反之则表示转换越慢。
2. 功率与机械设备在机械设备中,功率通常用来描述设备的工作效率和性能。
例如,汽车的发动机功率越大,其加速性能和承载能力就越强。
3. 功率与电气设备在电气设备中,功率是评估设备性能和运行状态的重要指标之一。
例如,家用电器的功率越大,其能够提供的功效也就越强。
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,它们在解决许多实际问题中都有着广泛的应用。
接下来,让我们深入了解一下功和功率的概念、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。
如果一个力作用在物体上,并且物体在这个力的方向上移动了一段距离,我们就说这个力对物体做了功。
功的计算公式为:W =F × s × cosθ,其中 W 表示功,F 表示作用在物体上的力,s 表示物体在力的方向上移动的距离,θ 表示力与位移方向的夹角。
当θ = 0°时,cosθ = 1,此时力做的功最大;当θ = 90°时,cosθ = 0,力不做功;当 90°<θ ≤ 180°时,cosθ < 0,力做负功。
二、功率的概念功率是表示做功快慢的物理量,它定义为单位时间内所做的功。
功率的计算公式为:P = W / t ,其中 P 表示功率,W 表示功,t 表示完成这些功所用的时间。
功率的单位是瓦特(W),1 瓦特= 1 焦耳/秒。
三、功的计算方法例题例 1:一个质量为 5kg 的物体,在水平拉力 F = 20N 的作用下,沿水平地面匀速移动了 4m。
求拉力做的功。
解:因为物体匀速移动,所以拉力 F 与位移方向相同,θ = 0°,cosθ = 1。
根据功的计算公式 W =F × s × cosθ,可得:W = 20N × 4m × 1 = 80J例 2:一个重为 100N 的物体,被抬高了 2m 。
求重力做的功。
解:重力方向竖直向下,物体被抬高,位移方向竖直向上,所以θ = 180°,cosθ =-1。
重力做的功 W =G × h × cosθ = 100N × 2m ×(-1) =-200J ,重力做负功,表示物体克服重力做功 200J。
功与功率的关系与计算
功与功率的关系与计算在物理学中,功和功率是两个重要的概念。
功指的是物体在力的作用下发生的位移所做的功,而功率则是指单位时间内所做的功。
了解功与功率的关系及其计算方法对于理解能量转化和使用具有重要意义。
一、功与功率的基本概念1.1 功的定义在物理学中,功指的是力对物体所做的功,计算公式为:功(W)=力(F) ×位移(s)× cosθ其中,力的单位是牛顿(N),位移的单位是米(m),θ是力和位移间的夹角。
1.2 功的分类根据力的方向和位移的方向是否相同,功可以分为正功和负功。
当力和位移的方向相同时,为正功;当方向相反时,为负功。
正功表示物体吸收了外界的能量,负功表示物体向外界做功。
1.3 功率的定义功率指的是单位时间内做功的大小,计算公式为:功率(P)= 功(W) / 时间(t)其中,功率的单位是瓦特(W),时间的单位是秒(s)。
二、功与功率的关系功和功率之间存在着重要的关系。
功率可以理解为单位时间内所做的功,因此功率的大小与所做的功是成正比关系。
换句话说,功率越大,单位时间内所做的功越多。
根据功率的定义公式可以得出:功率(P)= 功(W) / 时间(t)三、功与功率的计算方法3.1 功的计算为了计算功,我们需要了解力的大小、位移的大小以及力和位移间的夹角。
力和位移的大小可以通过实验或测量获得,而夹角可以根据给定条件求出。
将这些数值代入功的计算公式即可求得功的结果。
3.2 功率的计算功率的计算相对简单,我们只需要已知的功和所用的时间即可。
将功除以时间即可得到功率的大小。
四、实例分析为了更好地理解功与功率的关系与计算方法,以下给出一个实例分析。
假设一个物体的质量为2千克,受到的力为10牛顿,推动物体的位移为5米,力和位移间的夹角为30度。
那么可以计算出功的大小:功(W)= 10牛顿 × 5米× cos30° ≈ 43.3焦耳(J)如果给定所用的时间为2秒,则可以计算出功率的大小:功率(P)= 43.3焦耳 / 2秒≈ 21.7瓦特(W)通过这个实例,我们可以看出功和功率之间的关系:相同的功值,在不同的时间情况下,对应的功率是不同的。
高考物理科普功与功率的概念
高考物理科普功与功率的概念高考物理科普:功与功率的概念在我们日常生活中,我们经常会遇到关于功和功率的概念,尤其是在物理学科中。
在高考物理考试中,对功和功率的理解非常重要。
正确的理解和运用这些概念可以帮助我们解决各种与物体运动和能量相关的问题。
本文将对功和功率的概念进行解析,帮助考生更好地掌握这些知识点。
一、功的定义和计算功是物体受力作用而产生的结果。
当力作用于物体上时,物体会沿着力的方向发生位移。
如果力和位移的方向相同,那么力所做的功为正,表示力对物体做正功;如果力和位移的方向相反,那么力所做的功为负,表示力对物体做负功。
功的计算公式为:功 = 力 ×位移× cosθ,其中力和位移是矢量量,θ是力和位移之间的夹角。
举个例子来说明,假设有一个人以10牛的力推动一个物体,向东移动10米,那么力所做的功为:功 = 10 × 10 × cos0° = 100焦耳(J)。
这表示力对物体做了100焦耳的功。
二、功率的定义和计算功率是衡量单位时间内完成功的多少。
它表示了力对物体产生变化的速度。
功率可以用功和时间的比值来计算。
功率的计算公式为:功率 = 功 ÷时间。
举个例子来说明,如果一个人以10牛的力推动一个物体向东移动10米,在2秒钟内完成推动物体的过程,那么功率为:功率 = 100J ÷2s = 50瓦特(W)。
这表示单位时间内力所做的功为50瓦特。
三、功与功率的关系功和功率之间有着紧密的关联。
功是由力和位移共同决定的,而功率则是由功和时间共同决定的。
功率等于单位时间内所做的功,也就是说,功率越大,代表单位时间内所做的功越多。
举个例子来说明,如果一个人以10牛的力推动一个物体向东移动10米需要2秒钟,那么完成这项工作的功率为50瓦特。
如果这个人的推力增加到20牛,其它条件不变,那么这个人的功率为100瓦特。
这说明增加推力可以提高功率,也就是说单位时间内所做的功就会增加。
功和功率知识点精解
功和功率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。
(2)功与冲量一样是过程量,即做功必须经过一段时间。
2.功的两个要素功是指力所做的功,当然功离不开力,只有力不一定做功,还应在力的方向上发生一段位移。
若某人举着物体前进S米,虽然有力、有位移,但举力不做功,因为位移不是在举力的方向上。
3.功的公式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。
4.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)额定功率机器或用电器常标的一个参数,指单位时间做功的多少。
额定功率是用电器或发动机正常工作时的最大功率。
实际工作时的功率可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率。
6.功率的公式由功率的概念,功率的计算式可以有两种表达形式:P=W/t (1)P=Fvcosα (2)【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,只要v代入相应值即可。
还可以计算力F与速度v不在同一直线上的力的功率问题,这时需乘以两者夹角的余弦值。
(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。
因行驶速率v较小,阻力f较小,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=Fvm=fvm。
这种运动模式的速度时间图象如图6-1所示。
功与功率的计算
功与功率的计算功与功率是物理学中常见的概念,用来表示力量的作用以及力量的变化速率。
在力学和电学等领域,功与功率的计算是非常重要的。
首先,我们来了解一下功的概念。
功是表示力对物体做功的量,它的计算公式为:功 = 力 ×距离× cosθ其中,力是施加在物体上的力,距离是力的作用点在力的方向上移动的距离,θ是力的方向与距离方向之间的夹角。
根据公式可以看出,当力的方向与距离方向相同时,作用力越大,距离越大,所做的功也就越大。
举个例子,假设有一个人用力推一个物体,推的力为100N,推动的距离为10m,推的方向与距离方向之间的夹角为30°。
那么这个人所做的功可以通过计算公式来计算:功 = 100N × 10m × cos30°,计算结果为 866.03 J。
这意味着这个人所做的功为866.03焦耳。
接下来,我们来了解一下功率的概念。
功率表示单位时间内所做的功,它的计算公式为:功率 = 功 / 时间功率也可以表示为力的大小和速度的乘积:功率 = 力 ×速度其中,力是物体所受的作用力,速度是物体运动的速度。
根据公式可以看出,当力的大小和速度越大,所做的功率也就越大。
举个例子,假设有一个电灯泡所消耗的功率为50瓦,工作时间为5小时。
那么通过功率的计算公式可以得到:功 = 功率 ×时间,即功 =50瓦 × 5小时 = 250焦耳。
这意味着这个电灯泡在5小时内所消耗的能量为250焦耳。
功与功率的计算在日常生活和科学研究中具有广泛的应用。
例如,在工程学中,计算机的功率往往用来衡量计算机的性能;在运动学中,运动员的功率往往用来衡量运动员的能力。
通过功和功率的计算,我们可以更好地理解力量的作用和能量的变化。
总而言之,功与功率的计算在物理学中是非常重要的。
通过对力量及其变化速率的计算,我们可以更好地理解和应用于各个领域的物理知识。
功与功率的概念及计算
功与功率的概念及计算功和功率是物理学中两个重要的概念,用于描述物体或系统在运动过程中的能量变化和能量转化效率。
本文将介绍功和功率的概念,并说明如何进行计算。
一、功的概念功(Work)是指力在物体上做功而使物体的能量发生改变。
当一个恒力作用在物体上并使其沿着力的方向移动时,这个力所做的功可以通过以下公式计算得出:功 = 力 ×距离× cosθ其中,力是施加的力,距离是物体在力的方向上移动的距离,θ是力和物体运动方向之间的夹角。
二、功率的概念功率(Power)是指功对时间的衡量,表示单位时间内所做的功。
功率可以通过以下公式计算得出:功率 = 功 / 时间三、功和功率的计算1. 单个力做功的计算当只有一个力作用在物体上时,可以将力的大小和物体的位移方向相乘,再乘以夹角的余弦,即可得到该力所做的功。
例如,一个力为10N的物体,在作用力的方向上移动了5m的距离,并且力和物体运动方向之间的夹角为30度,则该力所做的功为:功 = 10N × 5m × cos30° = 43.3J2. 多个力做功的计算当多个力同时作用在物体上时,可以将每个力的功相加,得到总功。
例如,一个物体同时受到2个力的作用,力1为8N,物体在力1方向上移动了3m,力和物体运动方向之间的夹角为0度;力2为5N,物体在力2方向上移动了4m,力和物体运动方向之间的夹角为60度。
则总功为:总功 = 力1做功 + 力2做功= 8N × 3m × cos0° + 5N × 4m × cos60°= 24J + 20J = 44J3. 功率的计算功率可以通过将功除以所花费的时间来计算。
例如,一个物体在10s内做了40J的功,则功率为:功率 = 功 / 时间= 40J / 10s= 4W四、总结本文介绍了功和功率的概念及计算方法。
功表示力对物体能量的转化,可以通过力、距离和夹角的公式计算得到。
物理学中的功与功率
物理学中的功与功率物理学中,功(work)是指力通过距离的作用而产生的效果,而功率(power)则是对功的时间变化率的描述。
功和功率是物理学中非常重要的概念,对于描述力的作用以及物体的运动过程有着重要的意义。
接下来,本文将对物理学中的功与功率进行详细阐述。
一、功的概念与计算方法1.1 功的概念在物理学中,功是指由于力对物体施加作用而使其沿着力的方向移动的效果。
当一个力 F 作用在物体上,使其沿着力的方向移动了一段距离 s 时,该力所做的功可以用以下公式表示:W = F·s·cosθ其中,W代表功,F代表施加在物体上的力,s代表物体的位移,θ表示力与位移之间的夹角。
1.2 功的计算方法当力的方向与位移方向相同时,夹角θ为0度,此时功等于力乘以位移的乘积。
若力与位移方向垂直,夹角θ为90度,此时力对物体并不做功。
当力 F 的大小不变,但作用点沿着位移方向移动,此时功的计算方法为:W = F·s其中,W代表功,F代表施加在物体上的力,s代表物体的位移。
二、功的单位在国际单位制中,功的单位是焦耳(J)。
当力的大小为1牛顿(N),位移的大小为1米(m)时,所做的功为1焦耳。
除了焦耳以外,国际单位制中还可以用千焦耳(kJ)和毫焦耳(mJ)来表示功。
三、功率的概念与计算3.1 功率的概念在物理学中,功率是指单位时间内所做功的大小。
当一个物体在单位时间内所做的功越大,表示该物体的功率越高,即其具有更大的能量转化速率。
功率可以用以下公式表示:P = W/t其中,P代表功率,W代表所做的功,t代表单位时间。
3.2 功率的计算方法当所做功 W 的大小不变,但时间 t 的大小发生变化时,此时功率的计算方法为:P = W/t四、功与功率的应用功与功率在物理学中有着广泛的应用,以下是一些常见的例子:4.1 机械功与机械功率在机械领域,例如汽车引擎输出功率的描述就是功率的一种应用。
当汽车引擎产生一定的功时,可以通过计算单位时间内所做的功来描述汽车引擎的功率大小。
功与功率的概念与计算
功与功率的概念与计算功与功率是我们在学习物理学中常常遇到的两个概念。
了解和掌握功与功率的概念及其计算方法,对于理解和应用物理学知识具有重要意义。
本文将系统介绍功与功率的概念,并探讨其计算方法。
一、功的概念与计算1.1 定义在物理学中,功是指力在物体上做功的能力。
当一个力作用在物体上时,如果物体发生了位移,且力的方向和位移方向相同,那么力就做了功。
功是一个标量,通常用符号W表示,单位是焦耳(J)。
1.2 计算方法在平行于力的方向上,当力的大小为F,物体的位移为s时,功的计算公式为:W = F × s × cosθ其中,θ表示力和位移之间的夹角。
1.3 功的特点功具有以下几个重要特点:1)功与位移有关2)功与力的大小和方向有关3)功与夹角θ有关,当θ为0度时,功最大,为最大正值;当θ为180度时,功最小,为最大负值。
二、功率的概念与计算2.1 定义功率是指单位时间内做功的能力,是衡量力的效率的物理量。
功率是一个标量,通常用符号P表示,单位是瓦特(W)。
2.2 计算方法在单位时间内,如果做功W,所用的时间为t,那么功率的计算公式为:P = W / t2.3 功率的特点功率具有以下几个重要特点:1)功率与时间有关2)功率与作功的大小和方向有关3)功率与所用时间的倒数成反比,时间越短,功率越大。
三、功与功率的关系功与功率是相互关联的物理量。
功是力对物体的作用,是一个过程,是衡量能量转化的一种方式。
功率则是衡量力的效率,衡量单位时间内能量转化的快慢。
两者之间的关系可以通过下式表示:P = dW / dt其中,dW表示无穷小的功,dt表示无穷小的时间。
四、实例分析为了更好地理解功与功率的概念与计算方法,下面举一个实例进行分析。
考虑一个物体以恒定速度向前运动的情况,此时物体受到的合力与运动方向相同,且大小为F。
物体的位移为s,所用的时间为t。
根据功的计算公式,可以得到物体所做的功为W = F × s。
功、功率(讲义及答案)-word文档资料
功、功率(讲义)一、知识点睛1.功(1)物理意义:表示力对物体移动所做的成效。
(2)概念:如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,我们就说这个力对物体做了功。
(3)两个必要因素:①作用在物体上的;②物体在移动的距离。
(4)大小:功等于。
(5)公式:W =说明:W:,单位:;F:,单位:;s:,单位:。
2.功率(1)物理意义:表示做功的。
(2)概念:功与做功所用之比。
在数值上等于内所做的功。
(3)公式:P=说明:P:,单位:;(1k W =W ) W:,单位:;t:,单位:。
第 1 页第 2 页二、精讲精练【板块一】功1. 如图所示的几种情况中,人对物体始终没有做功的是( ) A .静止的小车在拉力的作用下向前运动B .搬而未起C .从地面提起皮箱在路上匀速前进D .将杠铃向上举起并停留了 3 秒2. 如图所示,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3. 下列情景中,重力对小球做功的是( )A .小球由高处落下B .小球在地面上静止C .小球沿水平轨道运动D .小球悬挂在天花板上不动第 2题图4.对功的理解,下列说法中正确的是()A.作用在物体上的力越大,力做的功就越多B.物体通过的路程越长,作用力做功越多C.有力作用在物体上,并且物体移动了一段距离,则力一定对物体做了功D.物体在力的作用下,并沿力的方向移动了距离,则力做了功5.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,则他在回家过程中对书包所做的功大约为()A.0J B.400J C.2019J D.2400J6.某瀑布的高度为 42m,质量为100kg 的水从瀑布的顶端下落到底端,水下落过程中重力做功为多少?(g=10N/kg)7.雪橇是雪地常见的交通工具。
功,功率,动能定理知识点总结
功,功率,动能定理知识点总结一、功。
1. 定义。
- 一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。
- 公式:W = Fxcosθ,其中W表示功,F是力的大小,x是位移的大小,θ是力与位移方向的夹角。
2. 功的正负。
- 当0≤slantθ <(π)/(2)时,cosθ> 0,力对物体做正功,力是动力,物体的能量增加。
- 当θ=(π)/(2)时,cosθ = 0,力对物体不做功,例如物体做圆周运动时向心力不做功。
- 当(π)/(2)<θ≤slantπ时,cosθ<0,力对物体做负功,力是阻力,物体的能量减少。
3. 合力的功。
- 方法一:先求出物体所受的合力F_合,再根据W = F_合xcosθ计算合力的功,这里的θ是合力与位移方向的夹角。
- 方法二:分别求出各个力做的功W_1,W_2,W_3,·s,然后根据W_合=W_1 + W_2+W_3+·s计算合力的功。
二、功率。
1. 定义。
- 功率是描述力对物体做功快慢的物理量。
- 公式:P=(W)/(t),其中P表示功率,W是功,t是完成这些功所用的时间。
2. 平均功率和瞬时功率。
- 平均功率:P=(W)/(t),也可以根据P = F¯vcosθ计算,其中¯v是平均速度。
- 瞬时功率:P = Fvcosθ,其中v是瞬时速度。
当F与v同向时,P = Fv。
3. 额定功率和实际功率。
- 额定功率:是发动机正常工作时的最大功率,通常在发动机铭牌上标明。
- 实际功率:是发动机实际工作时的功率,实际功率可以小于或等于额定功率,不能长时间大于额定功率。
三、动能定理。
1. 动能。
- 定义:物体由于运动而具有的能量叫动能,表达式为E_k=(1)/(2)mv^2,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
- 动能是标量,且恒为正。
2. 动能定理。
- 内容:合外力对物体做的功等于物体动能的变化。
知识讲解 功和功率(教师参考)
物理总复习:功和功率【考纲要求】1、理解功、功率、平均功率、瞬时功率等概念含义;2、知道功的正负的物理意义;掌握恒力做功特点及计算方法;3、会分析机车在恒定功率或恒定牵引力作用下运动状态的变化情况;4、会计算变力的功;5、知道摩擦力做功的多种情况。
【考点梳理】 考点一、功 1、功的定义一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,就说这个力对物体做了功。
2、做功的两个必要因素力和物体在力的方向上发生的位移,缺一不可。
3、功的物理意义:功是能量变化的量度 能量的转化跟做功密切相关,做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功就有多少能量发生了转化,功是能量转化的量度。
4、公式(1)当恒力F 的方向与位移l 的方向一致时,力对物体所做的功为W Fl =。
(2)当恒力F 的方向与位移l 的方向成某一角度α时,力F 物体所做的功为cos W Fl α=.即力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移的夹角的余弦这三者的乘积。
5、功是标量,但有正负功的单位由力的单位和位移的单位决定。
在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J 。
要点诠释:一个力对物体做负功,往往说成物体克服这个力做功(取绝对值)。
这两种说法在意义上是相同的。
例如竖直向上抛出的球,在向上运动的过程中,重力对球做了-6J 的功,可以说成球克服重力做了6J 的功。
由cos W Fl α=,可以看出:①当α=0时,cos 1α=,即W Fl =,力对物体做正功; ②当090α<<o时,0cos 1α<<,力对物体做正功。
①②两种情况都是外界对物体做功。
③当90α=o时,力与位移垂直,cos 0α= 0W =,即力对物体不做功,即外界和物体间无能量交换;④当90180α<<oo时,cos 0α<,力对物体做负功,也称物体克服这个力做了功; ⑤当cos 180α=o时,cos 1α=-,此时W Fl =-,即力的方向与物体运动位移的方高三基础班向完全相反,是物体运动的阻力。
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(解析版)
功和功率(解析版)功和功率(解析版)功和功率是物理学中非常重要的概念,它们与物体的力学运动以及能量转换密切相关。
在本文中,我们将对功和功率进行详细的解析,以便更好地理解它们在物理学中的意义和应用。
Ⅰ. 功的定义和性质在物理学中,功被定义为力对物体作用时所做的功。
具体而言,当力F作用在物体上,物体在力的方向上产生位移s时,这个力所做的功W可以用以下公式表示:W = F * s * cosθ其中,W表示功,F表示力的大小,s表示物体位移的大小,θ表示力F与位移s之间的夹角。
功有以下几个重要的性质:1. 功是一个标量,没有方向性。
这意味着功与位移的方向无关,只与力和位移的大小有关。
2. 正功和负功。
当力与位移的方向相同时,功为正值;当力与位移的方向相反时,功为负值。
正功表示物体受到正向的作用力并沿着力的方向移动,负功表示物体受到反向的力并对抗力的方向移动。
3. 功与时间无关。
功仅与力和位移有关,与花费的时间无关。
即使是在相同的时间内,不同的力所做的功也可能不同。
Ⅱ. 功率的定义和计算功率是描述力对物体进行工作的速率的物理量。
它表示单位时间内所做的功。
功率可以用以下公式计算:P = W / t其中,P表示功率,W表示功,t表示时间。
功率的单位是瓦特(Watt),常用符号为W。
1瓦特等于1焦耳/秒。
功率有以下几个重要的性质:1. 功率与时间相关。
功率越大,单位时间内所做的功就越多;功率越小,单位时间内所做的功就越少。
2. 平均功率和瞬时功率。
当物体对于相同的时间间隔做相同的功时,平均功率可以用W / t的公式计算。
而当物体对于不同的时间间隔做功时,功率在不同时刻可能有所不同,这时可以通过W / t的计算方式得到瞬时功率。
Ⅲ. 功和功率的应用功和功率在物理学中有广泛的应用,例如:1. 机械功和机械功率:在机械运动中,力对物体的作用会对物体做功。
在这种情况下,功和功率可以衡量机械设备的工作能力和效率。
2. 电功和电功率:在电路中,电流通过电阻产生电势差,从而对电阻做功。
功和功率的概念及应用
功和功率的概念及应用功和功率是物理学中重要的概念,它们描述了物体或系统在各种物理活动中所完成的工作和能量转化的速率。
理解功和功率的概念对于解决实际问题和应用物理学知识至关重要。
一、功的概念及应用1. 功的定义功是对物体施加力并使其移动时所进行的工作,用来衡量力在物体上所做的功。
它的定义可以表示为:功 = 力 ×距离× cosθ,其中力的单位为牛顿(N),距离的单位为米(m),角度θ为力与位移方向之间的夹角。
2. 功的应用功的概念在各个领域都有广泛的应用,例如:(1)机械领域:功的概念可以用来计算机械设备的效率。
例如,对于一个一维运动的物体,当力与位移方向相同时,所做的功为正值,表示能量的增加;当力与位移方向相反时,所做的功为负值,表示能量的减少。
(2)工程领域:在工程中,功的概念可以用来计算设备的能耗。
通过对工作过程中所做的功的计算,可以评估设备的能源利用效率及节能措施的有效性。
(3)运动力学:在运动力学中,功的概念用于计算物体所具有的动能的改变。
根据功的定义,当物体的速度改变时,所做的功将改变物体的动能。
二、功率的概念及应用1. 功率的定义功率是对单位时间内所做工作的衡量,用来描述物体或系统能量转化的速率。
它的定义可以表示为:功率 = 功 / 时间,其中功的单位为焦耳(J),时间的单位为秒(s)。
功率的单位通常用瓦特(W)来表示。
2. 功率的应用功率的概念在很多实际问题和应用中都有重要的作用,例如:(1)电力供应:功率的概念在电力领域中尤为重要。
电力的输送和使用都需要计算功率。
通过控制功率的大小,可以合理调节电力的分配和利用,确保电力供应的稳定性和效率。
(2)机械设备:在机械领域中,功率可以用来评估设备的运行效率和性能。
例如,汽车引擎的功率可以影响车辆的加速性能和燃油消耗。
了解和控制机械设备的功率,有助于提高效率和降低能耗。
(3)光学技术:在光学技术中,功率的概念用于描述光的强度和功率的转换。
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。
功与功率知识点
功与功率知识点
嘿,朋友!咱今天来好好聊聊功与功率的知识点呀!
先说说功吧!功就好比你费了好大劲儿把一个很重的箱子从这儿搬到那儿,这中间你付出的就是功呀!比如说,你花了九牛二虎之力把一桶水提到了二楼,这就是在做功哦。
那功率又是啥呢?功率就像是你干活的速度!假如有两个人都在搬箱子,一个人搬得超级快,一下子就搬完了,另一个人慢吞吞的,半天搬一点,那搬得快的那个人功率就大呀!就好像你和朋友比赛跑步,他一下子就冲到前面去了,他的功率可比你大多啦,哈哈!
功的计算公式是 W=Fs,这里的 F 就是力,s 就是在这个力的方向上移动的距离。
好比你推一个车子,用了一定的力,车子也向前移动了一段距离,那你就做了功。
难道不是吗?
功率的公式是P=W/t,这就是说功率跟功和时间都有关系呢!想想看,同样做了一定的功,花的时间越少,功率不就越大嘛!这不就跟你迅速做完作业,效率很高是一个道理嘛!
功和功率在生活中到处都有呢!像汽车发动机,功率大的就跑得更快更有劲呀!你说要是汽车发动机功率很小,那不就跟老牛拉车似的,慢吞吞的,多着急呀!
总之,掌握好功与功率的知识,能让咱更好地理解生活中的好多现象和事情呢!你说是不是呀!。
功和功率的概念
功和功率的概念功和功率是物理学中常用的两个概念。
它们描述了物体在运动过程中的能量转化和能量消耗情况。
了解功和功率的概念对于理解物理学和工程学中的各种现象和计算具有重要意义。
一、功的概念功是物体在力的作用下发生位移时所做的功。
换言之,当一个物体受到力的作用并且发生位移时,力所做的功即为物体所做的功。
功的计算公式为: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θ的单位是弧度(rad)。
根据这个公式,我们可以看出,力和位移的方向关系影响着力的功。
例如,一个人用力推动一辆车,如果力的方向与车的位移方向相同,那么力所做的功就为正值;如果力的方向与车的位移方向相反,那么力所做的功就为负值。
这说明力的功与力和位移之间的夹角有关。
二、功率的概念功率是指单位时间内完成的功。
功率越大,表示单位时间内完成的功越多,也就是说,工作的速度越快。
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),因此功率的单位是瓦特(W)。
工程学中,功率通常表示为对某种设备或系统的能力进行描述。
例如,电器设备的功率表示其消耗和转化电能的能力;发动机的功率表示其输出驱动力的能力。
功率的概念和计算在工程设计和能源管理中有重要的应用。
三、功与功率的关系功和功率是密切相关的两个概念。
功率可以看作是功对时间的变化率。
如果一个物体在单位时间内完成的功越多,那么它的功率就越大;反之,如果一个物体在单位时间内完成的功越少,那么它的功率就越小。
在物理学中,功等于力乘以位移,而功率等于力乘以位移对时间的变化率。
结合这两个公式,我们可以得到一个常见的关系:功率 = 力 ×位移× cosθ / 时间根据这个公式,我们可以看出,功率不仅取决于力的大小和方向,还取决于物体的位移和时间。
当一个物体在短时间内完成很大的位移时,它的功率通常会很大;相反,当一个物体在长时间内完成很小的位移时,它的功率通常会很小。
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2015年江苏招教备考物理专业考点解密之功与功率
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1.功
功是力和作用在力的方向上通过的位移的乘积,是描述力对空间积累效应的物理量,是过程量。
力学范围里的功是机械功,一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,物理学中就说这个力对物体做了功。
功描述力的空间积累效应,功是能的转化的量度。
如果物体在恒力F的作用下发生的位移为s,力F与位移s之间的夹角为α,那么力F 对该物体做的功为W=Fscosα。
这里所说的物体可以看成质点,所以物体的位移也就是力的作用点的位移。
在一般情况下,物体运动的轨迹往往是曲线,作用在物体上的力也是变力。
计算变力对物体做的功时,可将物体运动的路程分成许多极小的小段,在各个小段内,力可视为不变,物体的运动也可以看作是直线运动,因此,在一小段△s内力F所做的功为△W=F△scosα,式中α为F与△s之间的夹角。
再将这些小段上的功加起来,就可以得到在曲线运动中变力对物体所做的功,即W=∑Fi△si。
功的单位是焦耳,国际符号是J。
功是标量,但有正功和负功的区别。
当0°≤α<90°时,W>0,力对物体做正功;当90°<α≤180°时,W<0,力对物体做负功,往往也说成物体克服这个力做功(取正值)。
功的正、负不表示大小,更不表示方向,而表示是动力做功还是阻力做功。
功的正、负是为研究功和能量转化之间的关系方便起见而引入的。
如果物体在运动过程中受到几个力的作用,那么各个力对物体各做各的功,合外力对物体做的功等于每个外力所做功的代数和。
由于位移是相对参照系而言的,因此功的计算与参照系有关,一般取地面或相对地面静止的物体作为参照系。
2.功率
功率是表示力对物体做功的快慢的物理量。
功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率。
额定功率是发动机正常工作时的最大功率;实际功率是发动机实际输出的功率,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率。
每个发动机都有一个额定功率,额定功率是发动机正常工作时的最大功率。
例如,汽车发动机的功率为P=Fv,P是实际输出的功率,它一般小于或等于额定功率。
P一定时,牵引力F与汽车的速度v成反比。
交通工具的启动通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率。
以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度vm=P/f 作匀速直线运动。
以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为
v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。
2015江苏招教考试物理专业考点解密之机械振动
1.机械振动概述
物体(质点)在某一中心位置两侧所做的往复运动就叫做机械振动,物体能够围绕着平衡位置做往复运动,必然受到使它能够回到平衡位置的力即回复力。
回复力是以效果命名的力,它可以是一个力或一个力的分力,也可以是几个力的合力。
产生振动的必要条件是:物体离开平衡位置后要受到回复力作用;阻力足够小。
2.简谐振动
定义:物体在跟位移成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动叫简谐振动。
简谐振动是最简单,最基本的振动。
研究简谐振动物体的位置,常常建立以中心位置(平衡位置)为原点的坐标系,把物体的位移定义为物体偏离开坐标原点的位移。
因此简谐振动也可说是物体在跟位移大小成正比,方向跟位移相反的回复力作用下的振动,即F=-kx,其中“-”号表示力方向跟位移方向相反。
简谐振动的条件:物体必须受到大小跟离开平衡位置的位移成正比,方向跟位移方向相反的回复力作用。
简谐振动是一种机械运动,有关机械运动的概念和规律都适用。
简谐振动的特点在于它是一种周期性运动,它的位移、回复力、速度、加速度以及动能和势能(重力势能和弹性势能)都随时间做周期性变化。
振幅:振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离,常用字母“A”表示,它是标量,为正值。
振幅是表示振动强弱的物理量,振幅的大小表示了振动系统总机械能的大小,简谐振动在振动过程中,动能和势能相互转化而总机械能守恒。
周期和频率,周期是振子完成一次全振动的时间,频率是一秒钟内振子完成全振动的次数。
振动的周期T跟频率f之间是倒数关系,即T=1/f。
振动的周期和频率都是描述振动快慢的物理量,简谐振动的周期和频率是由振动物体本身性质决定的,与振幅无关,所以又叫固有周期和固有频率。
3.单摆
细线的一端固定在悬点,另一端拴一个小球,忽略线的伸缩和质量,球的直径远小于悬线长度的装置叫单摆。
单摆是摆角小于5°的单摆是典型的简谐振动。
做简谐振动的条件是:最大摆角小于5°,单摆的回复力F是重力在圆弧切线方向的分力。
如图所示,单摆的周期公式是t=2π[KF(]L/g[KF)]由公式可知单摆做简谐振动的固有周期与振幅,摆球质量无关,只与L和g有关,其中L是摆长,是悬点到摆球球心的距离。
g 是单摆所在处的重力加速度,在有加速度的系统中(如悬挂在升降机中的单摆)其g应为等效加速度。
4.阻尼振动、受迫振动、共振
简谐振动是一种理想化的振动,当外界给系统一定能量以后,如将振子拉离开平衡位置,放开后,振子将一直振动下去,振子在做简谐振动的图象中,振幅是恒定的,表明系统机械能不变,实际的振动总是存在着阻力,振动能量总要有所耗散,因此振动系统的机械能总要减小,其振幅也要逐渐减小,直到停下来。
振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动,阻尼振动虽然振幅越来越小,但振动周期不变,振幅保持不变的振动叫无阻尼振动。
振动物体如果在周期性外力──策动力作用下振动,那么它做受迫振动,受迫振动达到稳定时其振动周期和频率等于策动力的周期和频率,而与振动物体的固有周期或频率无关。