第5讲 功和能
高中物理 功和能优秀PPT
1.使用简单机械时
()
A.可以省力,可以省距离,也可以省功
B.可以省力,多移动距离,也可以省功
C.只能省功,但不能省力、省距离
D.可以省力,但不能省功
解析:机械功的原理告诉我们,使用任何机械都不能省
功,故A、B错误;我们可以通过多移动距离达到省力的
目的,故C错误,D正确。
答案:D
功和能的转化
1.能量
2.有关功和能,下列说法正确的是
()
A.力对物体做了多少功,物体就具有多少能
B.物体具有多少能,就一定能做多少功
C.物体做了多少功,就有多少能量消失
D.能量从一种形式转化为另一种形式时,可以用功来量
度能量转化的多少
解析:力对物体做了多少功,物体的能量就增加了多少, 但不能说物体就具有多少能,A错误;能量反映的是物体 具有对外做功本领的大小,而不是反映物体对外做功的 多少,B错误;功是能量转化的量度,物体做了多少功, 就有多少能量发生了转化,并不是能量消失了,C错误, D正确。 答案:D
(2)形式:能量具有各种不同的形式,如机械能、内能、光能、化学能等。
实际的机械由于其自身重力和摩擦,都会有无用功,因此
任何机械都是费功的机械,即非理想机械。
2.应用 根据功的原理,使用任何机械都不能省功,但增大做 功时的位移可以省力,增大做功时的作用力可以省位移, 有些机械不省力也不省位移,但能改变做功方式,改善我 们的工作环境。 (1)省力机械:扳手、千斤顶、螺丝刀、开瓶器、斜 面等。 (2)省位移的机械:理发剪、自行车、筷子、渔竿等。 (3)不省力也不省位移但改变工作方式的机械:定滑轮、 等臂杠杆等。
[解析] 对物体受力分析如图所示。
N=mgcosθ,
功和能知识点总结PPT
功和能知识点总结PPT一、功的概念及公式1.1 功的概念功是描述力对物体作用的效果的物理量,是衡量力的作用效果的大小。
当力使物体发生位移时,我们就说力对物体做了功。
1.2 功的公式在恒力作用下,物体在沿着力方向位移s的过程中所做的功W可以用下面的公式表示:\[ W = F \cdot s \cdot \cos\theta \]其中,F为作用力的大小,s为物体的位移,\(\theta\)为作用力与位移方向夹角的余弦值。
二、能的概念及分类2.1 能的概念能是物体由于自身的性质或者受到外力的作用而具有的做功能力,是物体的一种属性,是描写物体在某一过程中所具有的状态的物理量。
2.2 能的分类根据能量的形式和来源,能可以分为以下两类:(1)动能:物体由于运动而具有的能量。
(2)势能:物体由于位置关系而具有的能量。
三、能的转化和守恒3.1 能的转化在自然界和人类社会中,能的形式经常发生转化。
动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能,而且能够相互转化。
3.2 能的守恒能量守恒定律是自然界中最基本的规律之一。
它表明在一个封闭系统中,系统内所有能量的代数和始终保持不变。
四、功率概念及计算4.1 功率的概念功率是描述力的作用速度的物理量,是衡量单位时间内所做功的大小。
公式如下:\[ P = \frac{W}{t} \]其中,P为功率,W为作用力在时间t内所做的功。
4.2 功率的计算在恒力作用下,力F对物体做功的功率可以用下面的公式表示:\[ P = F \cdot \cos\theta \cdot v \]其中,F为作用力的大小,v为物体的速度,\(\theta\)为作用力与速度方向夹角的余弦值。
五、应用实例5.1 计算功的应用在机械工程中,我们经常需要计算物体在受力作用下做的功,以便评估机械的性能。
5.2 能的转化应用在能源领域,我们需要掌握能量的转化原理,以便合理利用能源资源,减少能源消耗。
5.3 功率的应用在电气工程中,我们需要计算电路中的功率,以便设计安全可靠的电器设备。
功和能_第5讲_均匀球体的引力
2xdx = 2rR sinθ dθ
m0
x
Rsinθ
r
θ
m
O
dθ
R
dE p
=
−Gmm 0
dx 2rR
r+R
质点 m0 在球壳外: E p = ∫ dE p
r−R
= − Gmm0 r
R+r
质点 m0 在球壳内: E p = ∫ dE p
R−r
= − Gmm0 R
球壳与质点的引力势能
Ep(r) =
− Gmm0 R
− Gmm0 r
球壳与质点的引力
(r < R) (r > R)
E p(∞) = 0
F (r) = − dE p = dr
0 − Gmm0
r2
(r < R) (r > R)
m R
Ep OR
F R
O
质点 m0 在球壳外时: 等同于相同质量的质点在 球心对 m0 产生的引力。
r 质点 m0 在球壳内时: − Gmm0 球壳对 m0 的引力为零。
§4.5 均匀球体的引力**
一. 均匀球壳的引力 球壳质量面密度:σ = m
4πR2
由对称性,选圆环面:
dS环面 = 2πRsinθ ⋅ Rdθ
m0
x
Rsinθ
r
θ
m
O
dθ
R
圆环面与 m0 的引力势能:
dE p
=
−G
(σ
⋅ dS环面 )m0 x
dE p
=
−Gmm 0
sinθ dθ
2x
x2 = r 2 + R2 − 2rR cosθ
二. 均匀球体的引力
高一物理功和能课件-人教版
何易不解:“老道,按照你的说法,什么通玄秘境,长生秘境,神仙秘境厉害得很,听说当今大匈帝国之中有不少的人修炼道术,难保没有达到你所说的这些玄妙境界的人,我一个肉身境的人物,怎么可能替你报仇?” 何易接过剑的时候,很是压手,粗略的估计一下,怕不有七八十斤。 两人分别在红木椅子上坐下,气了我!” 而真正打动他的人,就是游人熊! “这还不简单!你光看扶她进来的那两个丫鬟,姿色已经很不错了,何况小姐!你敢不敢和我打赌,输了的话,你就做我的弟子?” 一边喝酒吃肉的时候,何易的心中总是有点心神不宁。 “蠢材!既然要装大好人,那还回去干什么?”
这是顾月楼闲谈的时候对何易的评价,展九没有忘记。 “他也许远远不如前辈您,但,但……他救过我的命,我虽然没有拜他为师,但在心中,他就是我师傅。” 不知道为什么,何易吼了起来,声音如狼嚎,如虎啸! 说完两手加额,对着聚义厅前的血刀老祖宗牌位行礼。 第8章立威
这道士的衣服金光灿烂,脚踏黄金履,腰缠玉带,虽然没有戴皇冠,但给人以君临天下的威压。 肚子里的怪声传来,何易这才感到饥渴,蓦然想起已经一天一夜水米未进了。 “别别……我招!” 这个只会说“我本善良”四个字的家伙,却带给他生命中最大的转变。 待火势停歇,何易找了些粗大的树枝铺在地下,再在上面铺上干草,搬了块大石头堵塞在洞口,一头躺下,稍微的喘了口气。
“你有狂暴、嗜杀、冷血、阴险、自私……污浊吗?” “放心吧,孩子,我不是妖怪,但比妖怪更厉害,你的志向令人敬佩,你放心,我说过我会传你纵横天下的道术!” 发箭的人功力深厚,更厉害的是箭术精绝,使人没有躲闪的机会。 不太可能,他虽然尽量的控制自己,但时不时的还会眨眼。 “好,我就坐,我今天来,是关于我妹子被你逼死,向你讨个说法的。”
半墨写字
可奇怪的是,这么多年来,同在雪山上的两大势力,守着井水不犯河水的准则,帮会高层之间,竟然毫无往来。 何易收起了星落长弓,负在背上,脸色中的杀意更浓! 他是宋七星,号称“独臂仙”的宋贵宋七星。 何易不知怎样的一闪,柴刀出手,轻轻的宛如晚风! 说话之间,一叠连声的催促丫鬟奴仆。
功和能ppt课件.ppt
末了位置
b
b( xb , yb , zb )
Wab
b
F dr
a
a mgk dxi dyj dzk
z
za a
r
zb
b
mg
O
y
b a
mgdz
mg
za
zb
x
重力做功仅取决于质点的始、末位置za和zb,与 质点经过的具体路径无关。
2. 万有引力作功
设质量为M的质点固 a m
c
dr
质力点F受对质F1点, F做2 ,的,功FN应作为用沿路径 L 由A 运动到B时,合
B B
WAB F • dr
F1 F2 FN
• dr
A
A
B
F1
• dr
B
F2
•
dr
B
FN
• dr
A
A
A
W1AB W2 AB WNAB
结论:合力的功等于各分力沿同一路径所做的功的代 数和。
E pa E pb a F dr Wab
Wab (E pb E pa ) E p
保守力做功在数值上等于系统势能的减少。
说明:(1)势能是一个系统的属性。
(2)势能的大小只有相对的意义,相对 于势能的零点而言。
(3)势能的零点可以任意选取。
设空间r0点为势能的零点,则空间任意一点 r 的势能为:
功和能
研究:力的空间积累作用 基础:牛顿三定律
1 功和功率
2 动能和动能定理
3 保守力和非保守力 势能
4 机械能守恒定律
5 碰撞
矢量的标积(点积、内积) A• B Ax Bx Ay By Az Bz
A• B AB cos 为A与B的 夹 角
物理功和能优秀课件
l f dr 0
势能(potential en保er守gy力) 作功仅仅与物体始、末位置 有关,我们可引入位置的状态函数--势能。
b
a f dr Eap Ebp E p
保守力所做的功等于势能的减少。
通常我们将参考点的势能取作零势 能。将空间一点与参考点的势能差称 作该点的势能。
物理功和能
说明:
1.功是标量,只有大小正负之分。
0 ,
2
,
2
W 0, W 0,
力对物体作正功; 力对物体不作功;
, W 0,
2
力对物体作负功。
2.多个力对物体作功,等于各力对物体作
功的代数和。
3.明确位移是力的作用点的位移。
例:子弹穿过木
f'
块过程
f
s
l
4.一对作用力和反作用力大小相等方向相
反,但这对力作功的总和不一定为0。
5.作功与参照系有关。
例如:传送带将箱子从低处运到高处,地面 上的人看摩擦力作功了,而站在传送带上的 人看摩擦力没有作功。
f静
2、变力的功
在实际问题中经常遇到的是变力作功问 题。如何处理变力作功问题?
解决方法:
b
(1).无限分割路径;
(2).以直线段代替曲线段;
W
1 mv2 2
1 2
mv0
2
1 m( v0 22
)2
1 2
mv0
2
3 8
mv0
2
(2)因摩擦力
f mg
W
3 8
mv0
2
方向与运动方向相反
பைடு நூலகம்
2R
W 0 mgds
mg
2R
功和能(高中物理学习)PPT课件
A.对A、B都做负功 B.对A不做功,对B做负功 C.对A做正功,对B做负功
D.对A、B都不做功
B
.
1
例2、关于摩擦力做功的说法正确的是 ( B D ) A、静摩擦力可以做正功,可以不做功,但不能做负
(4)根据机械能守恒定律列方程,进行求解.
.
19
3.应用机械能守恒定律处理“流体”问题
例题1:如图所示,一粗细均匀的U形管内装有同种液
体竖直放置,右管口用盖板A密闭一部分气体,左管口
开口,两液面高度差为h,U形管中液柱总长为4h,现拿 去盖板,液柱开始流动.当两侧液面恰好相齐时右侧
液面下降的速度大小为
(1)小车沿圆形轨道上升的最大高度h
(2)小球又滚回来和M分离时两者的速度
h
M 2g(M m)
v02
M m vm M m v0
vM
2m M m
v0
M
.
m
25
练习1:如图所示,质量为m的物体,(可视为质点),以水
平初速度v0滑上原来静止在光滑水平轨道上的质量为M的小车
上,物体与小车上表面间的动摩擦因数为μ小车足够长,求: 1、物体从滑上小车到相对小车静止所经历的时间 2、相对小车物体滑行多远 3、从滑上小车到相对小车静止的这段时间内小车通过
= 重力势能的改变 = 弹性势能的改变
电场力做功 = 电势能的改变
除重力和弹簧 的弹力以外的 = 机械能的改变 力做功
一对滑动摩擦 力做的总功
= 转化成的内能
.
W合=△EK WG=-△EP W弹=-△EP
掌握物理中的功和能
掌握物理中的功和能物理中的功和能是非常重要的概念,在学习物理知识时必须掌握。
在本文中,我将详细介绍功和能的概念、公式以及其在实际应用中的意义。
一、功和能的概念在物理学中,功和能是描述物体运动和相互作用的重要概念。
功是力在物体上所做的功或者是物体从一个状态转变到另一个状态所做的功。
而能则是物体由于位置或者状态而具有的做功的能力。
两者的单位均为焦耳(J)。
二、功的公式及计算方法功由力和移动路径进行计算,可以使用以下公式来计算功:功(W)=力(F) ×路径(d) × cos θ,其中,θ为力和路径之间的夹角。
三、能的类型能可以分为五种不同的类型:机械能、热能、电能、化学能和辐射能。
机械能包括动能和势能,它们分别与物体的速度和位置相关。
热能是物体内部微观粒子之间的热运动所带来的能量。
电能指的是电荷之间由于位置而具有的能量。
化学能是化学反应中由于电子重新排列而产生的能量。
辐射能是指由光、热、电磁波等形式传输的能量。
四、能的转化和守恒能可以相互转化,能的转化主要包括能的转化、能的形式转化以及能的守恒。
例如,当物体从高处自由下落时,其势能转化为动能;在物体静止时,其动能为零,而势能最大。
能的守恒是指在一个封闭系统中,能的总量保持不变。
这个原则对于解决各种物理问题非常重要。
五、功和能的实际应用功和能的概念在生活中有许多实际应用。
例如,在日常使用的电子设备中,电能转化为其他形式的能量,如:光、音、热能等。
在汽车的行驶过程中,化学能转化为机械能,使车辆得以运动。
此外,对于建筑物的设计和工程施工,掌握功和能的概念是非常重要的。
六、总结功和能是物理学中必须掌握的核心概念之一。
本文详细介绍了功和能的概念、计算方法、能的类型以及能的转化和守恒。
同时强调了功和能在实际应用中的重要性。
了解和掌握这些知识,有助于我们更好地理解物理现象和解决实际问题。
通过本文的阐述,相信读者对物理中的功和能有了更加深入的理解。
功和能.ppt
⑸起重机提升重物 通过做功来完成。 做了多少功就有多少能量发生转化
功是能量转化的量度
注:
1、能量是表示物体具有做功本领大小的物理量 2、一个物体能够做功,我们说这个物体具有能 3、功和能的联系
功 和 能
(1)、功和能都是标量 (2)、功和能的国际单位都是焦耳(J) (3)、功是能量转化的量度 4、功是过程量,能是状态量 功的大小等于转化的量度,但功不是能
求功三思路
⑴用功的公式 ⑵由功率定义式
W FS cos
W P t
⑶由功能关系推算
能的概念:
一个物体能够对外做功,则这个物体具有能
流动的河水冲走轮船 对船作功。 河水具有能量
飞行的子弹穿过木板子弹对木板做了功 ,子情况。 1、水冲击水轮发电机发电;机械能 转化为电能 2、太阳出来,照耀森林;太阳能 转化为生物能 3、傍晚,电灯亮了;
电能 转化为光能(内能)
上面我们分析了几个能量转化的过程,并且
在能量的转化过程中与之紧密相关的是做功,
那么功和能之间到底有什么关系呢?
二、功和能的关系
弹力做 ⑴弹簧把小球弹开 ⑴弹性势能——————— 动 能 拉力做功 功 ⑵化 学 能——————— 弹性势能 举力做 ⑵人拉拉力器 ⑶化 学 能———————重力势能 重力做 功 ⑷重力势能———————动 能 ⑶举重运动员举起重 功 拉力做功 ⑸电 能———————机 械 物 做功使不同形式的能量发生了转化 能 ⑷小球从高处下落 做功的过程就是能量转化的过程,能量的转化必须
大学物理5功和能共54页
谢谢!
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ,而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸,生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业,需 要决心 ,能力 ,组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
大学物理5功和能
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
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第 1 页 共 1页 第五讲 功和能
说明:P=FV
① 求某一时刻的即时功率。
②当v 为某段位移(时间)内的平均速度时P 为F 在该段时间内的平均功率....。
应用:汽车上坡过程中,通常采用换挡减速来增大牵引力就是这个原理。
二、功能关系:做功的过程是能量转化的过程.............,功是能的转化的量度.........。
三、机械能=动能+势能(重力势能和弹性势能)
1、动能: 22
1mv E k = 2、重力势能: Ep=mgh
能量单位:焦耳,J
3、重力做功与重力势能的关系:21mgh mgh W G -=
说明:重力做功与路径无关
四、动能定理
1.动能定理的表述是:合外力做的功等于物体动能的变化。
即:k k k E E E W ∆=-=12
五、机械能守恒定律
1、内容:在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
2.表达式:⑴222
121v m h mg mv mgh '+'=+, 既k p k p E E E E '+'=+; 条件:“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。
在该过程中,物体可以受其它力的作用,只要这些力不做功,或所做功的代数和为零,就可以认为是“只有重力做功”。