知识讲解 功和功率(基础)
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。
功和功率PPT课件
2024/1/25
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2024/1/25
• 功的基本概念与性质 • 恒力作用下物体做功 • 功率的基本概念与性质 • 动能定理与功能关系 • 能量守恒定律及其应用 • 案例分析:功和功率在实际问题中
的应用
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01
功的基本概念与性质
2024/1/25
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功的定义及物理意义
功是描述力对物体作 用效果的物理量,表 示力在空间上的积累 效应。
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恒力作用下曲线运动物体做功
定义
注意事项
在曲线运动中,恒力对物体所做的功 等于力与物体在力的方向上移动的距 离的乘积的累加。
在计算曲线运动中恒力所做的功时, 需要考虑力的方向与物体运动方向之 间的夹角。
计算方法
将物体的运动轨迹划分为许多小段, 每小段近似看作直线运动,分别计算 每小段上恒力所做的功,然后将它们 累加起来。
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能量转化和转移的方向性
能量转化具有方向性
能量转化通常是从高品位向低品位转化,如内能可以转化为机械能,但机械能 不能自发地转化为内能。
能量转移具有方向性
能量转移通常是从高温物体向低温物体转移,或从浓度高的地方向浓度低的地 方转移。
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能量守恒定律在自然界中的普遍性
火箭的推力做功
推力是火箭上升的动力,其做功等于推力与火箭上升高度的乘积 。
火箭的功率
表示火箭做功快慢的物理量,等于火箭在单位时间内所做的功。
火箭发射效率
用于评价火箭的发射经济性,与火箭的功率和火箭的质量有关。
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THANKS
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物理功 功率知识点总结
物理功功率知识点总结1. 什么是功?功是一个物体在力的作用下沿着力的方向发生的位移的多少。
功的大小可以通过力和位移的乘积来计算,即W = F·s·cosθ,其中 W 表示功,F 表示力,s 表示位移,θ 表示力和位移的夹角。
2. 什么是功率?功率是描述单位时间内做功的大小,即单位时间内所做的功的多少。
功率的大小可以通过功和时间的比值来计算,即 P = W / t,其中 P 表示功率,W 表示功,t 表示时间。
3. 功率的单位和量纲功率的单位是瓦特(W),量纲是 [M·L^2·T^-3],其中 M 表示质量,L 表示长度,T 表示时间。
4. 功率与力的关系根据功率的定义,可以得到功率与力的关系为 P = F·v,其中 P 表示功率,F 表示力,v 表示速度。
即,功率等于力乘以速度。
这个公式表明了一个重要的物理定律,即在力的作用下,物体产生功率与物体的速度成正比。
5. 功率的意义功率可以描述物体在单位时间内所做的功的大小,它可以反映出物体的运动状态和能量转换的速率。
功率越大,表示单位时间内所做的功越多,物体的运动状态越活跃。
6. 功率在日常生活中的应用功率在日常生活中有许多重要的应用,比如电器的功率可以反映出电器的能耗水平,电机的功率可以反映出电机的工作效率,汽车的功率可以反映出汽车的动力性能等等。
7. 功率的计算公式功率的计算公式有多种形式,根据不同情况可以选择不同的公式进行计算。
一般来说,可以通过以下几种公式来计算功率:- P = W / t:根据功率的定义可以得到这个公式,通过已知的功和时间来计算功率;- P = F·v:根据力和速度的关系可以得到这个公式,通过已知的力和速度来计算功率;- P = U·I:在电路中,可以通过电压和电流的乘积来计算功率;- P = I^2·R:在电路中,可以通过电流的平方乘以电阻来计算功率;- P = V^2 / R:在电路中,可以通过电压的平方除以电阻来计算功率。
高考功和功率知识点总结
高考功和功率知识点总结一、功的定义和计算1. 功的定义:物体受力使其产生了位移,称为力对物体作了功,简称功,记作 W。
2. 功的计算公式:如果力和位移方向相同,功为正值;如果力和位移方向相反,功为负值。
力和位移的夹角为θ时,计算公式为W = F × s × cosθ。
3. 功的单位:国际单位制中,功的单位是焦耳(J),1焦耳等于1牛·米。
4. 例子:当一个力为10牛的物体受到作用力沿水平方向运动了5米,且力和位移方向相同,则这个力对物体做的功为 W = 10N × 5m = 50J。
二、功率的定义和计算1. 功率的定义:物体做功的速度叫做功率,简称功率,记作 P。
2. 功率的计算公式:功率等于单位时间内作的功。
当力和速度方向相同,功率为正值;当力和速度方向相反,功率为负值。
计算公式为 P = W / t,其中 W 表示作的总功,t 表示所用的时间。
3. 功率的单位:国际单位制中,功率的单位是瓦特(W),1瓦特等于1焦耳/秒。
4. 例子:一个人推一个100千克的物体50米需要5秒钟,其功率为 P = W / t = 100J / 5s = 20W。
三、功和功率的关系和应用1. 功率是描述做功的效率的物理量,功率越大,做功的效率越高。
2. 例子:打钉子时,用重锤手锤比用轻锤手锤更省力,因为重锤手锤的功率更大。
用功率大的机器或设备可以更快地完成工作,提高工作效率。
3. 坡道或斜面上的重物在运动时所做的功,等于其重力分量与位移的乘积,与运动速度无关,因此,只要用适当的轻力,小段时间内就能确保较大的功率。
四、其他相关知识点1. 机械功:机械功可以是由各种力一起作用共同产生,也可以是由某一力产生的,均为机械功。
2. 功的耗损:机械臂车抓起重物上楼时做的力的功减去其所损耗的能量为功的耗损。
要知道它所付出的能量为机械臂所作的正功减去其所损耗的能量。
综上所述,功和功率是物理学中重要的物理量,它们描述了物体做功的过程和效率。
12.总复习:功-功率-机械效率(基础)知识讲解
总复习:功功率机械效率(基础)【考纲要求】1、理解功、功率的概念,能够解决简单问题,比较功和功率的大小;2、会测量简单机械的机械效率,知道有用功、额外功、总功和机械效率,知道影响机械效率大小的因素。
【知识网络】【考点梳理】考点一、功作用在物体上的力,使物体在力的方向上通过了一段距离,我们就说这个力对这个物体做了功。
要点诠释:(1)理解判断的依据:依据:做功的两个必要因素。
重点:抓住力作用在物体上是否有“成效”。
(2)明白不做功的三种情况:A. 物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离,此情况叫“劳而无功”。
B. 物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动),此情况叫“不劳无功”。
C. 物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动),此情况叫“垂直无功”。
(3)在分析做功情况时还应注意以下几点:A. 当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功。
B. 一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功,因此讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功。
C. 什么叫物体克服阻力做功:若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功。
比如:在竖直向上,物体克服重力做功,功的大小为W=Gh;在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W =fs 。
考点二、对公式W =FS 的理解 1.公式: 一般式 W =Fs常用式 W =Gh (克服重力做功),或W =f 阻s (克服摩擦阻力做功) 2.单位: 焦耳(J) 要点诠释:(1)有力才有可能做功,没有力根本不做功。
(2)F 与s 的方向应在同一直线上(初中要求)(比如一个人提着一重物G ,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高。
) (3)做功的多少,由W =Fs 决定,而与物体的运动形式无关。
功 功率 知识点总结
功功率知识点总结一、功率的基本概念1.功率的来源物体所具有的功的大小和方向与物体所具有的速度和加速度有关,如果物体具有速度,那么物体所具有的功就是动能的大小与方向。
2.功率的定义功率是物体在单位时间内所做的功或能量的转换速率。
即单位时间内所做的功的大小。
功率的定义公式为P = W/t,其中P为功率,W为所做的功,t为时间。
3.功率的量纲功率的量纲是力的量纲和速度的量纲的乘积。
即力的量纲是N,速度的量纲是m/s,所以功率的量纲是N·m/s。
二、功率的计算1.功率与速度的关系当物体做功时,如果它具有速度,那么物体所做的功的大小就与其速度有关。
功率的计算公式可以用力和速度表示,即P = F·v。
2.功率的计算方法为了计算功率,首先需要知道所做的功和所用的时间,然后根据功率的定义公式计算得出。
也可以用其他物理量的关系和公式进行计算,如动能和时间、力和速度等。
3.功率的单位换算功率的单位是瓦特,符号为W,1瓦特等于1焦耳每秒(1W=1J/s)。
在实际计算中,有时还会用到千瓦特(kW)和兆瓦特(MW)等较大的功率单位。
三、功率的应用1.功率与机械设备在机械设备中,功率是一个重要的物理量。
例如,电动机的功率决定了其所能输出的机械功;汽车的功率与其动力性能有关;发电机的功率决定了其输出的电能等。
2.功率与能源转换在能源转换过程中,功率决定了能源的利用效率。
例如,火力发电厂的功率决定了其每小时能够生成的电能;汽车发动机的功率决定了其能够行驶的速度和载重量等。
3.功率与工程设计在工程设计中,需要对设备或系统的功率进行合理的设计和计算。
例如,建筑中的通风系统、制冷系统和供暖系统的功率需要根据建筑的需求进行合理的设计;输电线路的功率损耗需要进行合理的计算和补偿等。
四、功率的特点与规律1.功率与效率的关系功率和效率是能源转换过程中的重要指标。
功率越大,能源转换的速率越快,但并不代表能源利用效率就一定高。
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。
(完整版)功和功率知识点.docx
一、功的理解和正判断1.做功的两个要素:力和物体在力的方向上生的位移。
2.公式: W= Fl cos α(1) α是力与位移方向之的角,l 是物体地的位移。
(2)公式只适用于恒力做功。
3.功的正 (曲运中α是力与速度方向之的角)角功的正α< 90°力物体做正功α= 90°力物体不做功α> 90°力物体做功或成物体克服个力做了功二、功的算[ 方法 1:利用定式算恒力的功](1) 恒力做的功:直接用W= Fl cos α 算。
(2)合力做的功方法一:先求合力 F 合,再用 W 合= F 合 lcos α求功。
方法二:先求各力做的功W 1、 W2、 W3、⋯再用W 合= W1+ W2+ W3+⋯求合力做的功 (代数和 )。
[ 方法 2:利用微元法求力做功]将物体的位移分割成多小段,因小段很小,每一小段上作用在物体上的力可以恒力,就将力做功化在无数多个无小的位移上的恒力所做元功的代数和。
此法在中学段,常用于求解大小不、方向改的力做功。
[ 方法 3:化力恒力求力做功]力做功直接求解,通常都比复,但若通研究的象,有可化恒力做功,用W= Fl cos α求解。
此法常常用于通定滑拉物体的中。
[ 方法 4:利用平均力求力做功]在求解力做功,若物体受到的力方向不,而大小随位移呈性化,即力均匀化,可以物体受到一大小 F =F1+F2的恒力作用, F1、 F 2分物体初、 2末所受到的力,然后用公式W= F l cos α求此力所做的功。
[ 方法 5:利用能定理求力做功]动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于求恒力做功,也适用于求变力做功。
因使用动能定理可由动能的变化来求功,所以动能定理是求变力做功的首选。
[ 方法 6:利用 F-x 图像求变力做功]在 F -x 图像中,图线与x 轴所围“面积”的代数和就表示力 F 在这段位移所做的功,且位于x 轴上方的“面积”为正,位于x 轴下方的“面积”为负,但此方法只适用于便于求图线所围面积的情况(如三角形、矩形、圆等规则的几何图形)。
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一、功的概念1、功(1)定义:物体受到力的作用,并在力的方向上发生一段位移,就说该力对物体做了功.(2)两个必要条件:做功的两个必要条件是力和物体在力的方向上的位移,两者缺一不可,功是过程量,即做功必定对应一个过程(位移),应明确是哪个力在哪个过程中的功.(3)公式:(适用于恒力做功).(4)对公式的理解:①力F和s、的乘积(其中α是F和s两矢量的正向夹角).②力F和scosα(位移在力的方向上的分量)的乘积.③Fcosα(力在位移方向上的分量)和s的乘积.其中α为F、s正方向之间的夹角,s为物体对地的位移.(5)功是标量,但有正负之分.①当时,W>0,力对物体做正功.②当90°α≤180°时,W<>,力对物体做负功,也可说物体克服该力做了功.③当α=90°时,W=0,力对物体不做功,典型的实例有向心力不做功,洛仑兹力不做功.(6)判断一个力做正功还是负功的方法①根据力和位移方向的夹角判断,此法常用于判断恒力做的功. 由于功,当α=90°,即力和作用点的位移方向垂直时,力做的功为零.②根据力和瞬时速度方向的夹角判断,此法常用于判断质点做曲线运动时变力做的功,当力的方向和瞬时速度方向垂直时,力不做功.③根据物体或系统能量是否变化,彼此是否有能量的转移或转化进行判断,若有能量的变化,或系统内各物体间彼此有能量的转移或转化,则必定有力做功.④以正负功的物理意义为依据,从阻碍运动还是推动运动入手分析,阻碍运动是阻力,阻力对物体做负功;推动物体运动是动力,动力做正功;对物体运动既不起阻碍作用,也不起推动作用,不做功. 此法关键是分析出某力是动力还是阻力.(7)功是能量转化的量度,做功过程一定伴随能量转化,并且做多少功就有多少能量发生转化.问题1、功的概念的理解、正负功的判断问题:如图所示,光滑的斜劈放在水平面上,斜面上用固定的竖直板挡住一个光滑球。
功和功率完整PPT课件
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
01
功的基本概念与性质
功的定义及物理意义
功是描述力对物体作用效果的物理量,其定义式为$W = Fscostheta$,其中$F$为 力,$s$为物体在力的方向上通过的位移,$theta$为力与位移之间的夹角。
功是标量,只有大小,没有方向。功的大小等于力与物体在力的方向上通过的位移 的乘积。
速等。
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
动能定理及其应用
动能定理的表述及物理意义
动能定理的表述
合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。
物理意义
揭示了物体动能变化与合外力做功之间的定量关系,是力学中的重要定理之一。
动能定理在力学中的应用
求解变力做功问题
通过动能定理可以将变力做功问题转 化为求解物体动能变化的问题。
计算热量传递
在热量传递过程中,物体的内能发生 变化,同时伴随着动能的变化。通过 动能定理可以计算热量传递的多少。
案例分析:火箭发射过程中的动能变化
火箭发射前的准备
火箭点火升空
火箭发射前需要进行充分的准备工作,包括 加注燃料、检查设备等。在这个过程中,火 箭的动能没有发生变化。
当火箭点火后,高温高压的燃气从尾部喷出, 产生巨大的推力使火箭加速升空。在这个过 程中,火箭的动能不断增加。
功率的物理意义
01
表示做功快慢的物理量。
功率的定义
02
单位时间内所做的功。
功率的分类
03
平均功率和瞬时功率。
平均功率与瞬时功率
平均功率
某段时间内做功与时间的比值,反映 该段时间内做功的平均快慢。
高三功和功率知识点总结
高三功和功率知识点总结功和功率是物理学中的重要概念,涉及到能量和物理量的转化与传递。
在高三物理学习中,功和功率是必须掌握的内容。
下面是关于功和功率的知识点总结。
一、功1. 定义:功是指力对物体的作用产生的效果,与力和物体的位移有关。
2. 计算公式:功(W)=力(F)×位移(S)×cosθ。
其中,F为作用力的大小,S为物体位移的距离,θ为作用力和位移方向之间的夹角。
3. 单位:国际单位制中,功的单位为焦耳(J)。
4. 功的正负和物体的运动方向有关。
当力和位移的cosθ大于0时,功为正,表示力使物体做正功,即增加物体的能量;当cosθ小于0时,功为负,表示力使物体做负功,即减少物体的能量;当cosθ等于0时,功为零,表示力对物体没有作功。
5. 功还可以表示为物体受到的外力做的功和非外力(如重力、弹力等)做的功之和。
二、功率1. 定义:功率是指单位时间内做功的多少,表示能量转移或转化的速率。
2. 计算公式:功率(P)=功(W)/ 时间(t)。
其中,功和时间的单位需要保持一致。
功单位为焦耳(J),时间单位为秒(s),则功率单位为焦耳/秒,即瓦特(W)。
3. 物体的功率还可以表示为力和速度的乘积。
4. 功率与能量转移的效率有关。
能量转移的效率为输出功率与输入功率之比。
5. 功率与机械效率有关。
机械效率为输出功率与输入功率之比,即机械效率=输出功率/输入功率。
三、功和功率的应用1. 功和功率广泛应用于各种机械设备和工具的设计与使用。
2. 功率与照明和电力领域密切相关。
在电力系统中,功率是电能转化为其他形式能量的基础。
3. 功率与运动物体的速度和加速度有关,是物体运动过程中的重要参数。
4. 功和功率的概念也可以延伸到其他学科领域,如经济学、管理学等,用于描述资源的投入与产出、效率等问题。
总结:高三阶段功和功率的学习对物理学基础知识的理解与应用都非常重要。
通过对功和功率的了解,可以更好地理解能量转化与传递的过程,解决实际问题。
八年级物理功和功率知识点
八年级物理功和功率知识点在学习物理过程中,功和功率是非常基础的知识点。
力量来自于物理学的基本规则,而它实际上是由两个部分组成的:功和功率。
在本文中,我们将深入讨论这两个概念的理解和计算方式。
一、什么是功?"功"一般定义为物体由于受到作用力而沿着某个方向移动的能力。
也就是说,功是力乘以距离。
根据极微小力和极微小位移量的积分,可以得到一个物体所做的总功。
数学公式表达式如下:W=F×S二、什么是功率?功率是我们另一个需要了解的基本概念。
它定义为某个物体所做的功之间的比率(单位时间内所做的功)。
在SI单位制中,功率的单位为焦耳每秒,简写为瓦特,它的符号是W。
功率与功的关系:功率是对功的一种量化表示,能够准确地描述某个物体的"强度",也就是它进行工作的速率。
如果一个物体在很短的时间内完成了一些工作,那么它的功率将非常大。
因此,我们可以使用功率来描述物体的速率和强度。
数学公式表达式如下:P=W/t其中,W表示做功的量,因为做功的时间是t,所以其比率就是功率P。
三、功和功率的计算当我们使用功和功率的概念来描述物体进行工作的情况时,我们需要知道如何计算它们。
我们可以使用下面的公式和计算方法:1.力与物体平行移动的情况的功:W=F×S×cosθ其中,S是物体沿力向量的位移距离,θ是力和位移的夹角,F 是施加在物体上的力的大小。
2.物体上升或下降的情况的功:W=mgh其中,m是物体的质量,g是重力加速度,h是物体所上升或下降的高度。
3.计算物体功率的公式:P=W/t其中,W是物体做功的量,t是它做功所花费的时间。
四、物体功、功率的应用:功率和功的概念可用于描述各种运动方式,包括汽车的加速、电机的转速、火箭的加速、航空器的飞行速度等。
当我们需要知道一种模式的速率、强度或物体所做的工作时,功和功率被证明是非常有用和实用的概念。
结论:物理学中功和功率是基础概念,非常重要,需要我们深入掌握。
功与功率八年级知识点
功与功率八年级知识点功和功率是物理学中非常重要的概念,在我们日常生活中也能找到很多与其相关的例子。
本文将详细介绍功和功率的定义、计算方法以及它们在日常生活中的应用。
一、什么是功?在物理学中,功是描述物体所做的功用或者说能力的量度。
它与物体所受的力以及物体在力的作用下所产生的位移有关。
如果一个物体施加了力并且产生了位移,那么这个物体就做了功。
具体来说,功(W)等于力(F)乘以位移(d),即: W = F × d其中,力的单位是牛顿(N),位移的单位是米(m),功的单位是焦耳(J)。
二、什么是功率?功率是描述物体完成功的速度。
它表示单位时间内完成的功。
功率越大,表示物体完成功的速度越快。
功率(P)等于功(W)除以时间(t),即: P = W / t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)。
三、功和功率的计算方法 1. 计算功的方法要计算一个物体所做的功,需要知道作用在物体上的力和物体的位移。
将力的大小乘以物体移动的距离即可得到物体所做的功。
例如,假设一个人用力将一本书推开1米的距离。
如果推书的力是5牛顿,那么这个人所做的功可以用以下公式计算: W = 5N × 1m = 5J2.计算功率的方法要计算物体的功率,需要知道物体所做的功和完成这个功所花费的时间。
将功除以时间即可得到物体的功率。
以前面的推书为例,如果这个人推书的时间是2秒,那么这个人的功率可以用以下公式计算: P = 5J / 2s = 2.5W四、功和功率在日常生活中的应用 1. 机械工作在机械领域中,我们经常需要计算机器或人所做的功和功率。
比如,计算一个引擎的功率可以帮助我们了解该引擎的性能和效率。
2.电器使用功率在电器领域中也很重要。
我们经常可以在电器上看到功率的标签,以了解它们的能耗和使用效率。
功率的高低也直接影响到电器的工作效果和运行费用。
3.运动和体力活动功率的概念也可以应用于运动和体力活动。
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。
功和功率课件
汽车启动过程中的功和功率变化
01
02
03
牵引力做功
汽车启动时,牵引力对汽 车做功,使汽车获得动能 。
功率变化
随着汽车速度的增加,牵 引力的功率也逐渐增大。
能量转化
牵引力做功将燃料的化学 能转化为汽车的动能和热 能。
电梯运行过程中的功和功率分析
重力做功
电梯上升时,重力对电梯 做负功,电梯下降时,重 力对电梯做正功。
3. 根据实验结果,加 深对功和功率概念的 理解,掌握测量做功 与功率关系的方法。
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应。
功等于力与物体在力的方向上发 生位移的乘积,即$W =
Fscostheta$,其中$theta$为 力与位移之间的夹角。
功是标量,只有大小,没有方向 ,其正负表示动力或阻力做功。
正功与负功的判别
当力与物体位移方向相同时,力对物 体做正功,此时力是动力,将其他形 式的能量转化为物体的动能或势能。
功率变化
电梯上升或下降过程中, 重力的功率随着速度的变 化而变化。
能量转化
电梯运行时,电能转化为 机械能和热能。
火箭发射过程中的功和功率计算
推力做功
火箭发射时,发动机的推力对火 箭做功,使火箭获得动能和势能
。
功率变化
随着火箭速度的增加和高度的升 高,推力的功率也逐渐增大。
能量转化
火箭发射过程中,燃料的化学能 转化为火箭的动能、势能和热能
功率的单位是瓦特( W),表示每秒钟完 成1焦耳的功。
功率反映了物体做功 的效率和能力,是评 价机械性能的重要指 标。
平均功率与瞬时功率的区分
平均功率
表示在一段时间内物体做功的平 均快慢程度,计算公式为总功除
九年级物理全册《功和功率》知识点归纳
(一)功的认识:一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动一段距离,我们说这个力对物体做了功。
(二)做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上的距离。
注意:不做功的三种情况:○1物体受到力的作用,但不运动(劳而无功)○2物体没有受到力,但由于惯性运动了一段距离○3物体受到力的作用,但力的方向与物体运动方向垂直,该力对物体运动没有贡献。
(三)功的定义:物理学中,把力与在力F 的方向移动的距离S 的乘积,叫做功。
F W FS =该力方向上距离(四)功率(1)功率的物理意义:表示物体做功快慢的物理量(2)功率的定义:单位时间内所做的功 F w t F P FV == (五)机械效率1、功的原理:W W ≥ 使用机械不用机械直接用手(使用任何机械都不能省功)2、机械效率:W W η=有用总(机械效率只反映有用功W 有用在总功W 总所占的比例, 因为W W <总有用, 所以1η<)(六)机械能1、“能”的含义:物理学认为,一个物体能够做功,就说这个物体具有能量,即“能量”就是物体的“做功本领”,可以用物体是否具有做功的本领来判断物体是否具有能量。
注意:○1“能量”就是物体的“做功本领”,故功和能的单位一样,都是“焦耳” ○2“能量”就是物体的“做功本领”,故“功是能的量度”,可以用“做功的多少”来衡量能的大小。
2、机械能:动能和势能统称为机械能。
(1)、动能:a 、定义:物体由于运动而具有的能量。
b 、决定物体动能大小的因素:○1物体质量○2物体速度 理解:○1物体质量一定时,速度越大物体动能越大。
速度越小物体动能越小。
○2物体速度一定时,质量越大物体动能越大。
质量越小物体动能越小。
○2物体高度一定时,质量越大物体重力势能越大。
质量越小物体重力势能越小。
(3)弹性势能:a、定义:物体由于弹性形变而具有的能量。
b、物体弹性形变的程度决定弹性势能大小。
3、动能和势能的转化:在一定条件下,势能和动能之间可以相互转化,如果在转化过程中无其他形式的能量产生(即只有动能和势能相互转化),机械能的总和不变,即机械能是守恒的。
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。
33知识讲解 功和功率(基础)
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。
【知识网络】【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向完全相反,是物体运动的阻力。
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物理总复习:功和功率编稿:李传安 审稿:张金虎【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。
【知识络】【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<<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=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<<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=时,cos 1α=-,此时W Fl =-,即力的方向与物体运动位移的方向完全相反,是物体运动的阻力。
④⑤两种情况都是物体对外界做功。
6、合力的功 要点诠释:(1)当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力的合力对物体所做的功,等于各个力分别对物体所做功的代数和,即123+W W W W =++⋅⋅⋅合(2)也可先求合外力,再求合外力的功;先求出物体受到的合力F 合,再由cos W F l α=合合求解,但应注意α应为合力与位移l 的夹角,F 合在运动过程中保持不变。
(3)也可用动能定理求解。
7、变力做功的求解方法(1)用动能定理或功能关系(功是能量转化的量度) (2)将变力的功转化为恒力的功当变力的功率P 一定时,可用W Pt =求功,如机车牵引力做的功。
考点二、功率1、功率是描述力做功快慢的物理量,是功与所用时间的比值。
定义式WP t=① 导出式cos P Fv α=②(其中α中F 和v 两矢量的夹角) ①中求出的P 为平均功率,若功率一直不变,亦为瞬时功率。
②式中若v 为平均速率,则P 为平均功率;若v 为瞬时速率,则P 为瞬时功率。
一般情况下,求平均功率使用WP t=,求瞬时功率使用cos P Fv α=。
2、功率的单位是瓦特。
3、额定功率和实际功率额定功率是指任意机械在正常条件下可以长时间工作而不损坏机械的最大输出功率,实际功率是指机械实际工作时的功率。
一般情况下,实际功率可以小于或等于额定功率,而在特殊情况下实际功率可以超过额定功率,只能是较短时间,但尽量避免。
4、力的功率当力F 和速度v 在一条直线上,力的功率P Fv =;当F 与v 垂直,则F 的功率P=0;当F 与v 成任意夹角α,则F 的功率cos P Fv α=。
5、机车的启动的两种方式: (1)机车以恒定的功率启动要点诠释: 机车以恒定的功率启动后,若运动过程中所受阻力f 不变,由于牵引力PF v=,随v 增大,F 减小,根据牛顿第二定律F f P fa m mv m-==-,当速度v 增大时,加速度a 减小,其运动情况是做加速度减小的加速运动,直至F f =时,a 减小至零,此后速度不再增大,速度达到最大值而做匀速运动,做匀速直线运动的速度是m Pv f=。
这一过程的v t -关系如图所示。
(2)车以恒定的加速度启动要点诠释:由F fa m-=知,当加速度a 不变时,发动机牵引力F 恒定,再由P Fv =知,F 一定,发动机实际输出功率P 随v 的增大而增大,但当P 增大到额定功率以后不再增大,此后,发动机保持额定功率不变,v 继续增大,牵引力F 减小,直至F f =时,a =0,车速达到最大值m P v f=额,此后匀速运动。
在P 增至P 额之前,车匀加速运动,其持续时间为00)P P v t a Fa ma f a===+额额( (这个0v 必定小于m v ,它是车的功率增至P 额之时的瞬时速度)。
计算时,利用F f ma -=,先算出F ,再求出0P v F=额,最后根据v at =求0t ;在P 增至P 额之后,为加速度减小的加速运动,直至达到m v 。
这一过程的v t -关系如图所示。
注意数形结合:第一段牵引力(加速度)恒定,就根据牛顿第二定律和运动学求解,属于恒力做功;第二段,变力做功,根据动能定理求解。
【典型例题】类型一、恒力做功的分析和计算恒力做功的计算一般根据公式cos W Fl α=,注意l 严格的讲是力的作用点的位移。
例1、用50 N 的力拉一个质量为10kg 的物体在水平地面上前进,如图所示.若物体前 进了10m ,求:(1)拉力F 做的功W 1; (2)重力G 做的功W 2;(3)如果物体与水平面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力 做功W ;(4)外力做的总功。
(sin37o =0.60,cos37o =0.80,g =10m/s 2)【答案】400J ; 0; 70-J 330J【解析】(1)拉力的功:1cos 5010cos37400W Fl J J α==⨯⨯= 做正功。
(2)重力G 做的功: 沿重力方向没有位移,20W = 重力不做功。
(3)物体克服阻力做功:摩擦力f N μ= s i n 37N m g F =- (s i n 37)7f m g F N μ=-=所以 3cos18071070W fl J J ==-⨯=-做负功。
(4)外力做的总功:支持力不做功。
13=40070330W W W J +=-=总或者: 求合外力的功。
合外力:=cos37500.8733F F f N -=⨯-=合 =3310330W F lJ =⨯=合合【总结升华】力与位移夹角的余弦通常用正交分解法将力分解后,用分力进行计算。
外力做的总 功与合外力的功相等。
举一反三【变式】在水平粗糙地面上,使同一物体由静止开始做匀加速直线运动,第一次是斜向上的拉力F ,第二次是斜向下的推力F 。
两次力的作用线与水平方向间的夹角相同,力的大小也相同,位移大小也相同.则( )A .力F 对物体做的功相同,合力对物体做的总功也相同B .力F 对物体做的功相同,合力对物体做的总功不相同C .力F 对物体做的功不相同,合力对物体做的总功相同D .力F 对物体做的功不相同,合力对物体做的总功也不相同 【答案】B【解析】 根据cos W Fl α=求F 做的功;合力做的功可用两种方法求解:c o s W F lα=合合; ② 123+W W W W =++⋅⋅⋅合。
根据恒力做功的公式cos W Fl α=,由于F 、l 、α都相同,故力F 做功相同。
求合力的功时,先进行受力分析,受力图如图所示。
解法一:由于斜向上拉和斜向下推物体而造成物体对地面的压力不同,从而使滑动摩擦力f N μ=的大小不同,因而合力=cos F F f θ-合不同,所以由cos W F l α=合合知W 合不相同。
B 对。
解法二:因重力和支持力不做功,只有F 和f 做功,而F 做功cos F W Fl α=相同,但摩擦力做功f W fl =-,因f 不同而不同,所以由F f W W W =+合知W 合不相同。
【总结升华】合力做功的计算:①合力做的功等于各力做功的代数和。
即123+W W W W =++⋅⋅⋅合;②先求出物体受到的合力F 合,再由cos W F l α=合合求解,但应注意α应为合力与位移l 的夹角,F 合在运动过程中保持不变。
类型二、变力做功的计算将变力做功转化为恒力做功,常见的方法有三种:1.如力是均匀变化的可用求平均力的方法将变力转化为恒力。
2.耗散力(如空气阻力)在曲线运动(或往返运动)过程中,所做的功等于力和路程的乘积,不是力和位移的乘积,可将方向变化大小不变的变力转化为恒力来求力所做的功。
3.通过关联点的联系将变力做功转化为恒力做功。
例2、人在A 点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m=50 kg 的重物,如图所示,开始时绳与水平方向夹角为60,当人匀速提起重物由A 点沿水平方向运动2l m =而到达B 点,此时绳与水平方向成30角,求人对绳的拉力做了多少功?(取210/g m s =)【答案】 732W J =【解析】人对绳的拉力的方向时刻在变化,而已知的位移l 是人沿水平方向走的距离,因此不能用cos W Fl α=直接求拉力的功,但人对绳的拉力做的功和绳对物体的拉力做的功是相等的。
在重物匀速上升过程中,绳的拉力恒等于重力。
设滑轮距人手的高度为h ,人走过的距离l t a n 30t a n 60B A hhl x x =-=- ① 求得 h = 绳与水平方向夹角为60时,绳长为1l 1s i n 60h l = 1s i n 60h l = 绳与水平方向夹角为30时,绳长为2l 2s i n 30h l = 2s i n 30h l = 人由A 到B 的过程中重物上升的高度等于滑轮右侧绳子增加的长度,即 21sin 30sin 60h hh l l ∆=-=- ② 求得 1)h ∆=而人对绳子拉力做功W mg h =∆ ③由①②③式代入数据解得 732W J =。
【总结升华】 本题虽然绳子的拉力不变,但人拉绳的方向在变化,就只能用能量的观点来处理;当力的大小不变而方向变化时,此时公式W Fl =中的“l ”可理解为“路程”。
举一反三【变式】如图所示,用竖直向下的力F 通过定滑轮拉质量为m 的木块,从位置A 拉到位置B. 在两个位置上拉物体的绳与水平方向的夹角分别为α和β. 设滑轮距地面高为h ,在此过程中恒力F 所做的功为____________。
【答案】 Fh (βαsin 1sin 1-) 提示:绳子长度的减少量等于力F 的位移。
类型三、功率的计算例3、如图所示,质量m=2㎏的木块在倾角37α=的斜面上由静止开始下滑,木块与 斜面间的动摩擦因数为0.5,(已知210/g m s =,sin 370.6=,cos370.8=求:(1)前2s 内重力做的功; (2)前2s 内重力的平均功率; (3)2s 末重力的瞬时功率。