知识讲解 功和功率基础

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功与功率知识点总结

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。

物理功 功率知识点总结

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。

功 功率 知识点总结

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。

高中物理功和功率要点归纳

高中物理功和功率要点归纳

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

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·知识点精解

功和功率·知识点精解

功和功率·知识点精解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)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)从式中知道:力对物体做功只与F、S、α三者有关;与物体的运动状态等因素无关。

(4)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。

(5)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。

4.功的单位功的单位由F、S单位决定,在国际单位制中,功的单位是:焦耳。

1焦耳就相当于1牛顿的力使物体前进1米。

5.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。

功和功率完整PPT课件

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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。

33知识讲解 功和功率(基础)

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。

高中物理功与功率知识点

高中物理功与功率知识点

高中物理功与功率知识点高中物理是一门科学性强、实用性强的学科,其中功与功率是其中的关键知识点。

下面就来详细讲解一下这方面的知识点。

一、什么是功?功是力在经过一定距离的作用下所产生的效果。

在物理中,力的单位是牛,而距离的单位是米。

因此,功的单位是牛米(N·m),也可以记作焦耳(J)。

具体地说,如果一个物体在一定的距离内受到相同大小的力的作用,则它做的功就等于力与所受距离的积。

如果物体沿着力的方向前进,则功为正值;如果物体与力的方向相反,则功为负值。

二、功率是什么?功率是指单位时间内所做功的数量。

在物理中,功的单位是焦耳,时间的单位是秒。

因此,功率的单位是焦耳每秒(J/s),也可以记作瓦特(W)。

具体地说,如果一个物体在一秒钟内所做的功为1焦耳,则它的功率就是1瓦特。

功率越大,物体越能够快速地完成工作。

三、如何计算功和功率?要计算功和功率,首先要知道力和距离的大小。

在实际操作中,可以使用力传感器等仪器来测量力的大小,使用标尺等工具来测量距离的大小。

然后,就可以根据上述公式来计算功和功率了。

例如,如果一个物体在受到5牛的力作用下前进了3米,则它做的功为15焦耳(5牛×3米)。

假设这个物体在做功的过程中花费了1秒钟的时间,则它的功率为15瓦特(15焦耳÷1秒)。

四、案例分析案例1:小明在电梯里比划了一下午的耍酷手势,直到她回到了家才停下来。

经过测量,她在电梯里共做了200焦耳的功,并花费了20秒钟的时间。

请问,小明在电梯里的平均功率是多少?解答:小明在电梯里做的功为200焦耳,花费的时间为20秒,因此她的平均功率为10瓦特(200÷20)。

案例2:小李在用力推着一辆载重车前进,他每秒钟要用50牛的力推行2米的距离。

请问,小李在推车的过程中,每秒钟所做的功是多少?解答:小李在推车的过程中,每秒钟所做的功为100焦耳(50牛×2米)。

案例3:小张想用水泵把一口深井里的水汲取出来,这口井的深度为20米,他需要把水抽到井口上方10米的储水池里。

功,功率,动能定理知识点总结

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。

功与功率高考知识点

功与功率高考知识点

功与功率高考知识点功与功率是物理高考中的重要概念,涉及到能量转化和能量利用等方面,是学生们在备考过程中需要深入理解和掌握的内容。

下面,我们将从不同角度来论述功与功率的相关知识点,以帮助大家更好地理解和应用。

一、功的概念与计算功是物体在外力作用下的动能增量,通俗理解为做功是产生或改变物体的动能。

在物理学中,功的计算公式为:功=力×位移×cosθ。

其中,力是作用在物体上的作用力,位移是物体在力的方向上发生的位移,θ是力和位移之间的夹角。

要计算功的大小,关键是要确定力的方向与位移方向的夹角。

当力的方向与位移方向重合时,夹角为0,此时的力所做的功最大。

而当力与位移方向垂直时,夹角为90°,此时力所做的功为0。

二、功的单位与能量转化功的单位是焦耳(J),国际单位制中的能量单位。

通常情况下,我们将1焦耳定义为1牛顿的力在其作用点上,方向与力相同的情况下产生的1米的位移所做的功。

可以这样理解:当一个1牛顿的力作用在一个物体上,使其产生1米的位移时,力所做的功为1焦耳。

功与能量的转化密切相关。

在物理中,能量是物体做功的能力。

做功的过程中,物体的能量发生了转化。

例如,当我们持续用力推动一个物体时,我们所做的功将转化为物体的动能。

而当我们向上提起物体时,我们所做的功将被物体储存为重力势能。

三、功率的概念与计算功率是物理学中描述能量转化速率的指标。

简单理解,功率就是单位时间内所做的功。

计算功率的公式为:功率=功/时间。

其单位是瓦特(W),国际单位制中的功率单位。

功率的大小与两个因素有关:做功的大小和做功所用的时间。

如果一个人在单位时间内做的功越大,那么他的功率就越大。

同样,如果一个物体在单位时间内消耗的能量越多,那么它的功率就越大。

四、功率与电能、机械能的转化功率的应用不仅局限于物理学课堂,它在日常生活和工业生产中也起到重要的作用。

以电能为例,功率越大,电器工作的能力越强。

功率是描述电能转化速率的重要参量,它决定了电器的耗能速度和使用效率。

八年级物理功和功率知识点

八年级物理功和功率知识点

八年级物理功和功率知识点一、功。

(一)功的定义。

1. 概念。

- 物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。

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,就说这个力对物体做了功。

2. 公式。

- W = Fs,其中W表示功,单位是焦耳(J);F表示力,单位是牛顿(N);s表示在力的方向上移动的距离,单位是米(m)。

3. 单位换算。

- 1J = 1N×1m,即1焦耳等于1牛顿力使物体在力的方向上移动1米所做的功。

(二)做功的两个必要因素。

1. 作用在物体上的力。

- 例如,用水平力推桌子,这个水平力就是做功的一个必要因素。

如果没有力作用在物体上,就谈不上做功。

2. 物体在这个力的方向上移动的距离。

- 继续上面推桌子的例子,桌子在水平力的作用下在水平方向移动了一段距离,这个距离就是在力的方向上移动的距离。

如果物体受到了力的作用,但没有在这个力的方向上移动距离,也没有做功。

比如用力推桌子,桌子没有动,虽然有力但没有距离,此时推力不做功;还有物体在光滑水平面上做匀速直线运动,由于没有受到水平方向的力,虽然有距离但没有力做功;再如,手提水桶在水平方向移动,提力方向竖直向上,而水桶在水平方向移动,在提力方向上没有移动距离,提力不做功。

二、功率。

(一)功率的定义。

1. 概念。

- 功率是表示物体做功快慢的物理量。

做功快,功率大;做功慢,功率小。

2. 公式。

- P=(W)/(t),其中P表示功率,单位是瓦特(W);W表示功,单位是焦耳(J);t表示时间,单位是秒(s)。

3. 单位换算。

- 1W = 1J/s,即1瓦特等于1秒钟内做1焦耳的功。

常用单位还有千瓦(kW),1kW = 1000W。

(二)功率的计算。

1. 基本计算。

- 已知功W和时间t,直接代入公式P=(W)/(t)计算功率。

例如,一个物体在5s内做了20J的功,则功率P=(20J)/(5s)=4W。

2. 利用P = Fv计算(拓展)- 当物体做匀速直线运动时,v=(s)/(t),又因为W = Fs,所以P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv。

功和功率知识点

功和功率知识点

(一)?功1)?概念:如果物体受到力的作用,并沿着力的方向移动一段距离,这个力就对物体做了功2)做功的两个必要因素,缺一不可:a)一是要有力的作用b)?二是物体沿着力的方向通过一段距离。

(注意力作用的阶段性)3)三种情况对物体没有做功(适当加点分解原理)a)有力作用在物体上,但物体没动?b)有力作用在物体上,物体也通过了距离,但物体移动距离的方向跟这个力的方向垂直。

如手提水桶在水平面上运动一段距离c)物体通过了距离,但在物体通过距离的方向上没有力的作用4)功的计算和单位:计算:在物理学中,把力与物体沿力的方向移动距离的乘积叫做功。

功用W表示W=FS(其中力的单位是N,距离的单位是m)b)单位:焦耳符号:J?5)?功的原理a)使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时直接对物体做的功,即使用任何机械都不能省功b)?在使用机械做功时,由于机械有重力,机械之间存在摩擦,所以人们要克服重力和摩擦做功。

c)在理想的情况下,即不考虑机械自身的重力和摩擦的情况下,人们使用机械时所做的功等于不用机械时直接用手做的功。

d)既然使用机械不省功,为什么还要使用机械?①这是由于使用的机械有的可以改变力的方向、有的可以省力、有的既能省力又能改变力的方向、有的可以省距离、有的还可以改变做功的快慢②运用功的原理可以推导出使用斜面的省力公式为:F=hG/s?=Gh?直接用手做功:W1=Fs?使用斜面做功:W2=W1,则F=hG/s?根据功的原理:W2(二) 机械效率1)?相关概念:a)?有用功:利用机械做功时,对人们有用的功叫做有用功。

b)额外功:利用机械做功时,人们不需要但又不得不做的功叫做额外功。

它是由于摩擦、机械自重等原因而不得不做的功。

c)?总功:人在利用机械达到目的过程中实际做的功叫做总功。

?W总=W有用+W额外?2)?怎样区分总功和有用功判断有用功合总功的关键是:明确在具体问题中做功要达到的目的。

例如,用滑轮组提升物体时,我们的目的是要把物体提升一定的高度,因此所做的有用功为W有用=Gh,h为物体被提升的高度,G为物体所受的重力。

功与功率ppt课件

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目录
• 功的基本概念与性质 • 恒力作用下的功计算 • 功率的基本概念与性质 • 功与功率在实际问题中的应用 • 功与功率的实验研究 • 功与功率在生活中的应用
01
CATALOGUE
功的基本概念与性质
功的定义及物理意义
功是力在空间上的积 累效应,表示力对物 体运动状态的影响程 度。
示例
一个质量为$m$的物体在光滑曲面上受到一个恒力$F$的作用,从曲面的一端滑到另一端, 则力对物体所做的功可以通过微元法计算得到。
变力作用下功的近似计算
要点一
平均力求法
当物体在变力作用下做直线运动时,如 果力的变化范围不大,可以近似将变力 看作恒力,用平均力求出功。即$W approx bar{F}s$,其中$bar{F}$为变 力的平均值。
瞬时功率
在某一时刻物体做功的快 慢程度,等于该时刻的力 与该时刻的速度的乘积。
两者关系
平均功率是瞬时功率在一 段时间内的平均值,瞬时 功率可以大于、等于或小 于平均功率。
机械效率与热效率
01
机械效率
有用功与总功的比值,表示机械做功的效率。机械效率总是小于1,因
为总功中总有一部分被转化为内能而损失掉。
要点二
图像法
根据变力与位移之间的关系图像(如 $F-s$图像),图像与坐标轴围成的面 积表示变力所做的功。这种方法适用于 变力与位移之间有简单函数关系的情况。
要点三
示例
一个弹簧在拉伸过程中,受到的拉力随 拉伸长度的增加而增大,可以近似将拉 力看作与拉伸长度成正比的变力。通过 测量不同拉伸长度下的拉力,可以绘制 出$F-s$图像,从而求出弹簧在拉伸过 程中拉力所做的功。
02 03

(完整版)功和功率知识点

(完整版)功和功率知识点

(完整版)功和功率知识点-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN一、功的理解和正负判断1.做功的两个要素:力和物体在力的方向上发生的位移。

2.公式:W=Fl cos α(1)α是力与位移方向之间的夹角,l是物体对地的位移。

(2)该公式只适用于恒力做功。

3.功的正负(曲线运动中α是力与速度方向之间的夹角)夹角功的正负α<90°力对物体做正功α=90°力对物体不做功α>90°力对物体做负功或说成物体克服这个力做了功二、功的计算[方法1:利用定义式计算恒力的功](1)恒力做的功:直接用W=Fl cos α计算。

(2)合力做的功方法一:先求合力F合,再用W合=F合l cos α求功。

方法二:先求各力做的功W1、W2、W3、…再应用W合=W1+W2+W3+…求合力做的功(代数和)。

[方法2:利用微元法求变力做功]将物体的位移分割成许多小段,因小段很小,每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做元功的代数和。

此法在中学阶段,常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。

变力做功直接求解时,通常都比较复杂,但若通过转换研究的对象,有时可化为恒力做功,用W=Fl cos α求解。

此法常常应用于轻绳通过定滑轮拉物体的问题中。

[方法4:利用平均力求变力做功]在求解变力做功时,若物体受到的力方向不变,而大小随位移呈线性变化,即力均匀变化时,则可以认为物体受到一大小为F=F1+F22的恒力作用,F1、F2分别为物体初、末态所受到的力,然后用公式W=F l cos α求此力所做的功。

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)。

功和功率复习课件ppt

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功的公式
功 = 力 × 距离,即 W = Fs。
功的正负
功是标量,但有正负之分,正 功表示动力对物体做功,负功
表示阻力对物体做功。
对计算方法的总结
恒力做功
根据功的公式 W = Fs,计算恒力做功时只需将力和在力的方向上移动的距 离代入公式即可。
变力做功
对于变力做功,可以采用积分法或者功能原理进行求解。
功率的定义和单位
总结词
功率是指单位时间内做功的多少,它的单位是瓦特(W)。
详细描述
功率是功和时间的比值,即P=W/t。其中,P表示功率,W表示功,t表示时 间。源自功率与功的关系总结词
功率和功是两个不同的物理量,它们之间存在比例关系。
详细描述
在相同的时间内,功率越大,做的功就越多;反之,功率越小,做的功就越少。 同时,在相同的力作用下,做功的时间越长,做的功就越多;反之,做功的时间 越短,做的功就越少。
2023
功和功率复习课件ppt
contents
目录
• 功和功率的基本概念 • 功的计算方法 • 功率的计算方法 • 常见的功和功率问题 • 功和功率的应用 • 总结与回顾
01
功和功率的基本概念
功的定义和单位
总结词
功是指能量转移或转化的量度,它的单位是焦耳(J)。
详细描述
功是力和物体在力的方向上移动距离的乘积。功的大小等于 力和距离的乘积,即W=Fs。其中,W表示功,F表示力,s表 示距离。
应用
在计算多个共点力的合力时,可用力的平行四边形定则求解 。同时,也适用于计算变力做功时,将变力分解为若干个恒 力,再计算各恒力做功之和。
03
功率的计算方法
瞬时功率的计算
定义

什么是功和功率如何计算它们的数值及其应用

什么是功和功率如何计算它们的数值及其应用

什么是功和功率如何计算它们的数值及其应用关键信息项1、功的定义2、功的计算公式3、功率的定义4、功率的计算公式5、功和功率的单位6、功和功率的应用领域7、实例分析计算功和功率的方法11 功的定义功是物理学中一个重要的概念,表示力在空间上的累积作用效果。

当一个力作用在物体上,并且使物体在力的方向上发生了位移,就说这个力对物体做了功。

111 功的本质功反映了能量的转化或传递。

如果力对物体做正功,意味着能量从施力者转移到受力物体;如果力对物体做负功,则表示能量从受力物体转移到施力者。

112 功的条件力做功需要同时满足两个条件:一是有力作用在物体上;二是物体在力的方向上发生了位移。

12 功的计算公式功(W)等于力(F)与在力的方向上的位移(s)的乘积,即 W =F × s 。

如果力与位移之间存在夹角θ,那么功的计算公式为 W = F × s × cosθ 。

121 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。

13 功率的定义功率是表示做功快慢的物理量,它描述了单位时间内所做的功。

131 功率的物理意义功率越大,表示做功越快;功率越小,表示做功越慢。

14 功率的计算公式功率(P)等于功(W)除以做功所用的时间(t),即 P = W / t 。

如果已知力和速度,功率还可以表示为 P = F × v ,其中 v 是物体在力的方向上的速度。

141 单位功率的国际单位是瓦特(W),1 瓦特等于 1 焦耳每秒。

常用的还有千瓦(kW)等。

15 功和功率的单位功的单位焦耳是国际单位制中的基本单位之一,而功率的单位瓦特是由功和时间的单位导出的。

151 单位换算1 千瓦= 1000 瓦,1 兆瓦= 1000 千瓦。

16 功和功率的应用领域功和功率在许多领域都有广泛的应用。

161 机械工程在机械设计和运行中,需要计算各种机械部件所做的功和消耗的功率,以确保设备的正常运行和效率。

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

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。

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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W?Fl l。

的方向一致时,力对物体所做的功为1)当恒力F的方向与位移(??cosFlW?l.即力对物物体所做的功为时,力(2)当恒力F的方向与位移F的方向成某一角度体所做的功,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。

?cos?FlW,可以看出:由???1Wcos?Fl,力对物体做正功;,即①当=0时,??900???10?cos,力对物体做正功。

②当时,①②两种情况都是外界对物体做功。

??90??0Wcos?0,时,力与位移垂直,③当即力对物体不做功,即外界和物体间无能量交换;??18090???0cos,力对物体做负功,时,④当也称物体克服这个力做了功;??180?cos??1W?cos?Fl,即力的方向与物体运动位移的方向完全相反,是时,⑤当,此时物体运动的阻力。

④⑤两种情况都是物体对外界做功。

6、合力的功)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1(要点诠释:W?W?W?W+???个力分别对物体所做功的代数和,即312合?cosl?FWF求解,但应注)也可先求合外力,再求合外力的功;先求出物体受到的合力,再由(2合合合?F l在运动过程中保持不变。

意的夹角,应为合力与位移合(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W?Pt求功,如机车牵引力做的功。

当变力的功率P一定时,可用考点二、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。

W??FP?vcosFvP?定义式②(其中两矢量的夹角)中①导出式和t v为平均功率;为平均速率,则若功率一直不变,亦为瞬时功率。

②式中若P①中求出的P为平均功率,W??P vcosFvP?,求瞬时功率使用一般情况下,求平均功率使用若。

为瞬时速率,则P为瞬时功率。

t2、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vvvFvP?成任意与;当F和速度垂直,则在一条直线上,力的功率F的功率F;当与P=0F当力??cos?FvP。

的功率F夹角,则5、机车的启动的两种方式:(1)机车以恒定的功率启动P f?F v增大,不变,由于牵引力要点诠释:机车以恒定的功率启动后,若运动过程中所受阻力,随vF?fPf???a va减小,其运动情况是做加速,当速度增大时,加速度F减小,根据牛顿第二定律mmvmF?f 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,做度减小的加速运动,直至时,P v?t?v关系如图所示。

这一过程的匀速直线运动的速度是m f2)车以恒定的加速度启动(F?f?a aFvP?由恒定,再由一定,发动机要点诠释:知,F知,当加速度不变时,发动机牵引力F m v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的增大而增大,但当P实际输出功率随P P额f?F?vav,车速达到最大值,此后匀速运动。

=减小,直至继续增大,牵引力变,F时,0m fPPv额额0Pt???之前,车匀加速运动,其持续时间为增至在P0额af)aFa (ma?ma?fF?Pvv,必定小于F,它是车的功率增至,先算出(这个之时的瞬时速度)。

计算时,利用m0额P额v?at Ptv?v。

之后,为加速度减小的加速运动,直至达到;在,最后根据P增至这求再求出0m0额F v?t关系如图所示。

一过程的第一段牵引力(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;第二注意数形结合: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?cosFlW?l严格的讲是力的作用点的位移。

恒力做功的计算一般根据公式,注意10kg的物体在水平地面上前进,如图所示.若物体前、用50 N的力拉一个质量为例1 W;1)拉力F做的功进了10m,求:(1 W;2)重力G做的功(2? 0.1)如果物体与水平面间动摩擦因数,物体克服阻力=(3 W;做功2oo =10m/s,g=0.60,cos37)=0.80(4)外力做的总功。

(sin37?70330J0;J 【答案】400J;??50?10?cos37J?400JW?Flcos【解析】(1)拉力的功:做正功。

1W?0重力不做功。

做的功: 沿重力方向没有位移,2()重力G2??N?f(mg?FfN?mg7i?Fsn37sin3?)?N7所以3()物体克服阻力做功:摩擦力W?flcos180??7?10J??70J做负功。

3W=W?W?400?70?330J)外力做的总功:支持力不做功。

(431总F=Fcos37?f?50?0.8?7?33NW=3?13?3?03JF0l求合外力的功。

合外力:或者:合合合【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?cosFlW?求根据F做的功;合力做的功可用两种方法求解:【解析】?W?W?W?W+???Wcos?Fl。

;②312合合合??cos?FlW l都相同,故力F根据恒力做功的公式F、做功相同。

求合力的功时,先进行受、,由于力分析,受力图如图所示。

?Nf?的解法一: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??Wcos?FlWfF=cos?F不相同。

B知对。

大小不同,因而合力不同,所以由合合合合?f cos?WFl 相同,但摩擦力做功做功做功,而F解法二:因重力和支持力不做功,只有和F F f fl??WW?W?WW不相同。

不同而不同,所以由,因知ffF合合W?W?W?W+???;②先【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321合??coslFW?FF l在运动,再由求出物体受到的合力应为合力与位移的夹角,求解,但应注意合合合合过程中保持不变。

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。

60,如图所示,开始时绳与水平方向夹角为A点拉着绳通过一定滑轮吊起质量m=50 kg的重物,例2、人在30m?2l角,求人对绳的拉BA当人匀速提起重物由点沿水平方向运动点,此时绳与水平方向成而到达2g?10m/s)力做了多少功?(取W?732J【答案】l是人沿水平方向走的距离,因【解析】人对绳的拉力的方向时刻在变化,而已知的位移?cosFlW?直接求拉力的功,此不能用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。

h,设滑轮距人手的高度为hh??xl?x?h?3l求得人走过的距离①AB tnta30an60h h60?l sin?60l时,绳长为绳与水平方向夹角为11l06isn1h h300n3?is l?l绳与水平方向夹角为时,绳长为22l sin302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,hh?l??h?l??h?2(3?1)求得即②12sin30sin60W?mg?h③而人对绳子拉力做功W?732J。

由①②③式代入数据解得【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W?Fl l”可理解为“路程小不变而方向变化时,此时公式”。

中的“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____________。

11?) Fh(【答案】??sinsin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??37的斜面上由静止开始下滑,木块与㎏的木块在倾角例3、如图所示,质量m=22s/10mg?0.8?0.6cos37sin37?,0.5(已知,,斜面间的动摩擦因数为2s内重力做的功;求:(1)前内重力的平均功率;)前(22s末重力的瞬时功率。

(3)2s48J24W48W)((2)3(【答案】1)W??P P?W?FlsinFv求重力的【解析】可先由来计算重力的平均功率。

由来计算重力的功,再由t瞬时功率。

???s?mgcoim?gsnam(1)木块的加速度2???2smco/s??agsin?g12at?4mx?前2s内木块的位移2??x?mgW?sin48J内做的功为2s所以,重力在前W W?24?P内的平均功率为(2)重力在前2s t s/?4mv?at(3)木块在2s末的速度?W48?vP?mgsin?。

2s末的瞬时功率重力在???90cosP?Fv,所以计算夹角指的是力与速度方向夹角,本题重力与速度的夹角为注意:公式中?sin。

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