(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”。
2、功是标量,只有大小、没有方向。
功的正负并不表示功有方向。
(四)合力所做的功等于各分力做功的代数和。
即:W合=W1+W2+…(五)功率的概念:1、功率是描述做功快慢的物理量。
2、功和完成这些功所用的时间的比值,叫做功率。
3、功率是标量。
(六)功率的公式和单位:1、定义式:(其中W代表功,t代表做功所用的时间,P代表功率)2、功率的单位:(1)在国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称“瓦”,符号“W”1W=1J/S(1瓦=1焦/秒)(2)千瓦:符号“kw”1kw=1000w(1千瓦=1000瓦)(七)平均功率与瞬时功率1、平均功率:其中是物体在t时间内的平均速度,α是F与之间的夹角。
2、瞬时功率:P=Fvcosα(当Δt→0时,为瞬时速度)其中v是物体在某一时刻的瞬时速度,α是F与v之间的夹角。
3、说明:如果作用于物体上的力为恒力,且物体以速度v做匀速直线运动,则力对物体做功的功率保持不变。
在这种情况下,任意一段时间内的平均功率与任一瞬间的瞬时功率都是相同的。
(八)额定功率与实际功率1、额定功率:机械在正常工作时所允许的最大功率。
2、实际功率:机械在实际工作时的功率3、机械正常工作的条件:P实≤P额(九)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。
2、在功率恒定的情况下,牵引力与瞬时速度v成反比。
即有较大的牵引力,就必须有较小的速度,用较小的牵引力,就一定有较大的速度。
3、汽车的两种启动方式:(设汽车所受的阻力恒为f,同F在一条直线上)(1)以恒定功率P启动:汽车刚开动时,行驶速度v较小,由于P=F·v是恒定的,所以牵引力F较大。
F>f,则汽车做加速运动。
随着速度v的增大,由P=Fv可知,F逐渐减小,所以汽车的加速度逐渐减小,汽车做加速度逐渐减小的加速运动,当F减小至与f相等时,即F=f,汽车的速度达到最大,v m ,此后汽车以速度vm做匀速直线运动。
特别地,如果汽车以额定功率P额启动、运行,由上面的分析可知,汽车所能达到的最大速度就是这个过程可以简单地表示成:v小,F大,a大v↑F↓ΣF=F-f↓a↓v↑F↓……F=fv m(2)以恒定牵引力F 0(F 0>f )启动:汽车刚开动时,行驶速度v 较小,P 实<P 额,由于ΣF=F 0-f 是恒定的,所以加速度a 也是恒定的,汽车做匀加速直线运动,随着v 的增大,汽车的实际功率P 实=F 0·v 逐渐增大,当P 实=P 额时,安全运行的要求使得此后汽车的牵引力必须减小,则加速度a 逐渐减小,汽车开始做加速度逐渐减小的加速运动,当F=f时,汽车的速度达到最大,vm,此后汽车以vm做匀速直线运动。
这个过程可以简单地表示成:F 0不变,v小,P实=Fv<P额,ΣF=F-f不变a不变v↑P实↑P实=P额,v↑F↓ΣF=F-f↓a↓v↑F↓……F=fvm(3)两种启动方式的v-t图线如下图所示:以恒定功率启动以恒定牵引力启动典型例题:例1、一个质量m=1kg的物体,受到与斜面平行向上的拉力F=10N,沿斜面向上做匀速直线运动,从斜面底端运动到斜面顶端,已知斜面的倾角为370,高为H=3m,求各力对物体所做的功,以及各力对物体所做的总功。
(g取10m/s2)分析:物体从斜面底端匀速滑至顶端,由此可见物体所受到的合外力为零。
这是本题的一个突破口,对物体进行受力分析,然后通过所给的F的大小,以及质量的大小,推导出其它各力的大小,在确定了物体所受各力的大小之后,应确定各力与物体位移之间的夹角,再根据求功的公式进行计算。
求合力对物体做的功,可以直接将合力、位移、合力与位移的夹角代入公式计算,也可以求各分力做的功,合力功等于分力功的代数和。
两种方法都可以,在本题中由于合外力为零,因此可直接由W=F·Scosα得出合力功为零,当然也可以由各分力的功的代数和来验证。
解:对物体进行受力分析(先假设物体受到斜面对它的滑动摩擦力f),对各力进行正交分解,由于物体做匀速运动,所以ΣF =0x轴:mgsin37°+ f=Fy轴:mgcos37°=N∴物体的位移∴WG=mg·s·cos(90°+37°)=10×5×(-)=-30(J)WF=F·s·cos0°=10×5=50(J)Wf=f·s·cos180°=4×5×(-1)=-20(J)WN=N·s·cos90°=0W合=ΣF·s=0(或W合=WG+WF+Wf+WN=(-30)+50+(-20)+0=0)所以,重力对物体做功为-30焦,拉力F对物体做功50J,摩擦力对物体做功-20焦,支持力对物体不做功。
合力对物体做功为零。
在本题中,重力做功WG=-30J,也可以说物体克服重力做了30J的功。
求重力做功的另外一种简便算法是:物体在重力的方向上发生的位移s'=H=3m,与重力的方向相反,所以W=mg·s'·cos180°=10×3×(-1)=-30(J),G可见重力对物体做功与始末位置的高度差有关。
例2、质量m=2kg的物体从静止开始自由下落,求:(1)重力G在t=3s内对物体做的功(2)重力G在t=3s内对物体做功的平均功率(3)在3s末,重力G对物体做功的瞬时功率。
(取g=10m/s2)分析:物体只在重力作用下从静止开始做自由落体运动,由运动学知识可知,物体在t=3s内的位移s=at2=×10×9=45(m),物体在3s末的速度v=at=10×3=30(m/s)。
知道了重力G=mg=20(N)、S、v就可以算出功和功率。
解:(1)重力在t=3s内对物体所做的功为:W=mg·s=20×45=900(J)(2)重力在t=3s内对物体做功的平均功率:(3)在3s末,重力对物体做功的瞬时功率为:P=mg·V=20×30=600(W)注意:重力在t=3s内的平均功率也可以这样计算:物体在t=3s内的平均速度平均功率:=mg·=20×15=300(W)练习:1、用同样的力F分别推放在光滑水平面上的质量较小的物体A和放在粗糙水平面上的质量较大的物体B。
若A、B运动相同的位移,则:()A、F对A做功多B、F对B做功的平均功率大C、F对A、B做功一样大D、F对A和B做功的平均功率相等2、关于摩擦力做功的说法正确的是:()A、滑动摩擦力总是做负功B、滑动摩擦力可能做正功C、静摩擦力一定不做功D、静摩擦力可能做负功3、一悬绳吊着质量为m的物体,以大小为a的加速度竖直向上减速运动了一段距离h,则拉力对m做的功为:()A、mahB、m(a-g)hC、m(g+a)hD、m(g-a)h4、质量为m的物体固定在一斜面上,当斜面向左以加速度a做匀加速直线运动了距离S时,斜面对物体做功是多少:()A、masB、mgscosθC、mgssinθD、mascosθ5、质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,物体相对斜面静止向右匀速运动了距离s,则斜面对物体做功是多少:()A、mgscosθB、mgsinθC、0D、无法计算6、从空中以40m/s的初速度平抛一个重为10N的物体,物体在空中运动3s 落地,不计空气阻力,取g=10m/s2,则物体落地时重力的瞬时功率是:()A、400WB、300WC、500WD、700W7、质量为2t的汽车的以30kW的功率在平直公路上行驶,能达到的最大速度为15m/s,当汽车速度为10m/s时,其加速度为:()A、0.5m/s2B、1m/s2C、1.5m/s2D、2m/s28、一辆汽车以恒定的功率沿倾角为30°的斜坡行驶时,汽车所受的摩擦阻力等于车重的2倍,若车匀速上坡时速度为v,则它下坡时的速度为:()A、vB、2vC、3vD、v9、质量为5×106kg的列车以恒定的功率由静止沿平直轨道加速行驶,当速度增大到v1=2m/s时,加速度a1=0.9m/s2;当速度增大到v2=10m/s时,加速度a2=0.1m/s2。
如果列车所受阻力不变,求:(1)汽车所受阻力多大?(2)在该功率下列车的最大速度是多少?答案:1、C2、BD3、D4、A5、C6、B7、A8、A9、f=5×105N,=20m/svm。
完整版)高中物理功和功率试题有答案
完整版)高中物理功和功率试题有答案1.在足球沿水平地面运动过程中,球克服阻力做了功。
2.对于质量为m的物体在粗糙的水平面上运动,如果物体做加速直线运动,则力F也可能对物体做负功。
3.小球下落过程中重力做功的平均功率是50W。
4.当物体的动能等于势能时,物体所经历的时间为H。
5.作用在小车上的牵引力的功率随时间变化规律如图(乙)所示。
6.若改变物体速度的是摩擦力,物体的机械能可能增加。
7.发动机所做的功为2F1s。
8.合外力对物体做的功为21J。
9.F1和F2分别为W和(2/3)W。
两个人要将1000kg的小车推上一条长5m、高1m的斜坡顶端。
已知无论何时小车所受的摩擦阻力都是其重量的0.12倍,而两个人能够发挥的最大推力各为800N。
在不使用其他工具的情况下,能否将小车刚好推到坡顶?如果可以,应该如何做?额定功率为8W的玩具汽车质量为2kg,在水平桌面上以0.5m/s²的匀加速直线运动,其最大速度可达2m/s。
求:(1)汽车的牵引力是多少?匀加速运动的持续时间是多少?(2)汽车在匀加速运动中,牵引力和摩擦力各做了多少功?mP2Ps根据公式W=mv^2/2,得出物体的动能。
根据公式mgh,得出物体的重力势能。
根据公式W=F*s*cosθ,得出人对物体做的功。
根据动能定理,得出外力对物体做的功。
根据题意可判断答案。
根据功的计算公式W=F*s,解出F1和F2的大小比为3:1.根据牛顿第二定律和机械能守恒原理,求得加速度和两球落地后的水平距离。
绳L对B球做的功等于B球获得的动能。
根据公式mv^2/2=mgh,解出答案。
用心爱心专心根据公式n(n-1)mgh/512.1x10^11,得出答案。
根据公式mg/4gh和gh/2,得出答案。
根据公式m1(m1+m2)g/(k2-k1),得出答案。
计算题根据牛顿第二定律和运动学公式,求出加速度和物体在斜面上的位移。
根据功的公式,求出物体在斜面上受到的摩擦力所做的功。
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。
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。
(完整版)高中物理必修2知识点清单(非常详细)
(完整版)高中物理知识点清单整理(必修 2 )第1章 功和功率一、功1.做功的两个必要条件:力和物体在力的方向上发生的位移.2.公式:W =Fl cos_α.适用于恒力做功.其中α为F 、l 方向间夹角,l 为物体对地的位移.3.功的正负判断(1)α<90°,力对物体做正功.(2)α>90°,力对物体做负功,或说物体克服该力做功. (3)α=90°,力对物体不做功.特别提示:功是标量,比较做功多少看功的绝对值. 二、功率1.定义:功与完成这些功所用时间的比值. 2.物理意义:描述力对物体做功的快慢. 3.公式(1)定义式:P =W t,P 为时间t 内的平均功率.(2)推论式:P =Fv cos_α.(α为F 与v 的夹角)考点一 恒力做功的计算 1.恒力做的功直接用W =Fl cos α计算.不论物体做直线运动还是曲线运动,上式均适用. 2.合外力做的功方法一:先求合外力F 合,再用W 合=F 合l cos α求功.适用于F 合为恒力的过程. 方法二:先求各个力做的功W 1、W 2、W 3…,再应用W 合=W 1+W 2+W 3+…求合外力做的功. 3.(1)在求力做功时,首先要区分是求某个力的功还是合力的功,是求恒力的功还是变力的功.(2)恒力做功与物体的实际路径无关,等于力与物体在力方向上的位移的乘积,或等于位移与在位移方向上的力的乘积.考点二 功率的计算 1.平均功率的计算:(1)利用P =Wt.(2)利用P =F ·v cos α,其中v 为物体运动的平均速度.2.瞬时功率的计算:利用公式P =F ·v cos α,其中v 为t 时刻的瞬时速度. 注意:对于α变化的不能用P =Fv cos α计算平均功率. 3.计算功率的基本思路:(1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率,对应于某一过程的功率为平均功率,对应于某一时刻的功率为瞬时功率.(2)求瞬时功率时,如果F 与v 不同向,可用力F 乘以F 方向的分速度,或速度v 乘以速度v 方向的分力求解.考点三 机车启动问题的分析 两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动v ↑⇒F =P 不变v ↓⇒a =F -F 阻m↓2.三个重要关系式(1)无论哪种运行过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即v m =P F min =PF 阻(式中F min 为最小牵引力,其值等于阻力F 阻).(2)机车以恒定加速度启动的运动过程中,匀加速过程结束时,功率最大,速度不是最大,即v =P F <v m =P F 阻. (3)机车以恒定功率运行时,牵引力做的功W =Pt .由动能定理:Pt -F 阻x =ΔE k .此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小.3.分析机车启动问题时的注意事项 (1)在用公式P =Fv 计算机车的功率时,F 是指机车的牵引力而不是机车所受到的合力. (2)恒定功率下的加速一定不是匀加速,这种加速过程发动机做的功可用W =Pt 计算,不能用W =Fl 计算(因为F 是变力).(3)以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定,这种加速过程发动机做的功常用W =Fl 计算,不能用W =Pt 计算(因为功率P 是变化的).第2章 能的转化和守恒一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能.2.表达式:E k =12mv 2.3.单位:焦耳,1 J =1 N ·m =1 kg ·m 2/s 2. 4.矢标性:标量. 二、动能定理1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式:W =E k2-E k1=12mv 22-12mv 21.3.适用范围(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动.(2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用.考点一动能定理及其应用1.对动能定理的理解(1)动能定理公式中等号表明了合外力做功与物体动能的变化间的两个关系:①数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系.②因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因.(2)动能定理中涉及的物理量有F、l、m、v、W、E k等,在处理含有上述物理量的问题时,优先考虑使用动能定理.2.运用动能定理需注意的问题(1)应用动能定理解题时,不必深究物体运动过程中状态变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程初末的动能.(2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑,也可整个过程考虑.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功连同正负号一同代入公式.3.应用动能定理解题的基本思路(1)选取研究对象,明确它的运动过程;(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况:受哪些力→各力是否做功→做正功还是负功→做多少功→各力做功的代数和(3)明确研究对象在过程的初末状态的动能E k1和E k2;(4)列动能定理的方程W合=E k2-E k1及其他必要的解题方程,进行求解.考点二动能定理与图象结合问题解决物理图象问题的基本步骤1.观察题目给出的图象,弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义.2.根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式.3.将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点,图线下的面积所对应的物理意义,分析解答问题.或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量.4.解决这类问题首先要分清图象的类型.若是F-x图象,则图象与坐标轴围成的图形的面积表示做的功;若是v-t图象,可提取的信息有:加速度(与F合对应)、速度(与动能对应)、位移(与做功距离对应)等,然后结合动能定理求解.考点三利用动能定理求解往复运动解决物体的往复运动问题,应优先考虑应用动能定理,注意应用下列几种力的做功特点:1.重力、电场力或恒力做的功取决于物体的初、末位置,与路径无关;2.大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小与路程的乘积.三、机械能守恒定律一、重力势能1.定义:物体的重力势能等于它所受重力与高度的乘积.2.公式:E p=mgh.3.矢标性:重力势能是标量,正负表示其大小.4.特点(1)系统性:重力势能是地球和物体共有的.(2)相对性:重力势能的大小与参考平面的选取有关.重力势能的变化是绝对的,与参考平面的选取无关.5.重力做功与重力势能变化的关系 重力做正功时,重力势能减小; 重力做负功时,重力势能增大;重力做多少正(负)功,重力势能就减小(增大)多少,即W G =E p1-E p2.二、弹性势能1.定义:物体由于发生弹性形变而具有的能.2.大小:弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大.3.弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做正功,弹性势能减小;弹力做负功,弹性势能增大. 三、机械能守恒定律1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.2.表达式(1)守恒观点:E k1+E p1=E k2+E p2(要选零势能参考平面). (2)转化观点:ΔE k =-ΔE p (不用选零势能参考平面). (3)转移观点:ΔE A 增=ΔE B 减(不用选零势能参考平面). 3.机械能守恒的条件只有重力(或弹力)做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和为零.考点一 机械能守恒的判断方法1.利用机械能的定义判断(直接判断):分析动能和势能的和是否变化.2.用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零,则机械能守恒.3.用能量转化来判断:若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒.4.(1)机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零,更不是合外力为零;“只有重力做功”不等于 “只受重力作用”.(2)分析机械能是否守恒时,必须明确要研究的系统.(3)只要涉及滑动摩擦力做功,机械能一定不守恒.对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒.考点二 机械能守恒定律及应用 1.三种表达式的选择如果系统(除地球外)只有一个物体,用守恒观点列方程较方便;对于由两个或两个以上物体组成的系统,用转化或转移的观点列方程较简便.2.应用机械能守恒定律解题的一般步骤(1)选取研究对象⎩⎪⎨⎪⎧单个物体多个物体组成的系统含弹簧的系统(2)分析受力情况和各力做功情况,确定是否符合机械能守恒条件.(3)确定初末状态的机械能或运动过程中物体机械能的转化情况. (4)选择合适的表达式列出方程,进行求解. (5)对计算结果进行必要的讨论和说明.3.(1)应用机械能守恒定律解题时,要正确选择系统和过程.(2)对于通过绳或杆连接的多个物体组成的系统,注意找物体间的速度关系和高度变化关系.(3)链条、液柱类不能看做质点的物体,要按重心位置确定高度.四 功能关系 能量守恒一、功能关系1.功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化.21.内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.2.表达式:(1)E1=E2.(2)ΔE减=ΔE增.考点一功能关系的应用1.若涉及总功(合外力的功),用动能定理分析.2.若涉及重力势能的变化,用重力做功与重力势能变化的关系分析.3.若涉及弹性势能的变化,用弹力做功与弹性势能变化的关系分析.4.若涉及电势能的变化,用电场力做功与电势能变化的关系分析.5.若涉及机械能变化,用其他力(除重力和系统内弹力之外)做功与机械能变化的关系分析.6.若涉及摩擦生热,用滑动摩擦力做功与内能变化的关系分析.考点二摩擦力做功的特点及应用1.静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零.(3)静摩擦力做功时,只有机械能的相互转移,不会转化为内能.2.滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果:①机械能全部转化为内能;②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移,另外一部分转化为内能.(3)摩擦生热的计算:Q=F f s相对.其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程.考点三能量守恒定律及应用列能量守恒定律方程的两条基本思路:1.某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等;2.某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.3.能量转化问题的解题思路(1)当涉及摩擦力做功,机械能不守恒时,一般应用能的转化和守恒定律.(2)解题时,首先确定初末状态,然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少,哪种形式的能量增加,求出减少的能量总和ΔE减和增加的能量总和ΔE增,最后由ΔE减=ΔE增列式求解.第3章抛体运动一、曲线运动1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.3.曲线运动的条件:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上.二、运动的合成与分解 1.运算法则位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则. 2.合运动和分运动的关系(1)等时性:合运动与分运动经历的时间相等.(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响.(3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果.考点一 对曲线运动规律的理解 1.曲线运动的分类及特点(1)匀变速曲线运动:合力(加速度)恒定不变. (2)变加速曲线运动:合力(加速度)变化. 2.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧.3.速率变化情况判断(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,速率增大; (2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,速率减小; (3)当合力方向与速度方向垂直时,速率不变. 考点二 运动的合成及合运动性质的判断 1.运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们均是矢量,故合成与分解都遵循平行四边形定则.2.合运动的性质判断⎩⎨⎧加速度或合外力⎩⎪⎨⎪⎧变化:变加速运动不变:匀变速运动加速度或合外力与速度方向⎩⎪⎨⎪⎧共线:直线运动不共线:曲线运动3两个互成角度的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动 匀速直线运动 一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动两个初速度不为零的匀变速直线运动 如果v 合与a 合共线,为匀变速直线运动 如果v 合与a 合不共线,为匀变速曲线运动4.最后进行各量的合成运算.两种运动的合成与分解实例一、小船渡河模型 1.模型特点两个分运动和合运动都是匀速直线运动,其中一个分运动的速度大小、方向都不变,另一分运动的速度大小不变,研究其速度方向不同时对合运动的影响.这样的运动系统可看做小船渡河模型.2.模型分析(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动.(2)三种速度:v 1(船在静水中的速度)、v 2(水流速度)、v (船的实际速度). (3)两个极值①过河时间最短:v 1⊥v 2,t min =dv 1(d 为河宽).②过河位移最小:v ⊥v 2(前提v 1>v 2),如图甲所示,此时x min =d ,船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=v 2v 1;v 1⊥v (前提v 1<v 2),如图乙所示.过河最小位移为x min =dsin α=v 2v 1d .3.求解小船渡河问题的方法求解小船渡河问题有两类:一是求最短渡河时间,二是求最短渡河位移.无论哪类都必须明确以下三点:(1)解决这类问题的关键是:正确区分分运动和合运动,在船的航行方向也就是船头指向方向的运动,是分运动;船的运动也就是船的实际运动,是合运动,一般情况下与船头指向不共线.(2)运动分解的基本方法,按实际效果分解,一般用平行四边形定则沿水流方向和船头指向分解.(3)渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关,与水流速度无关. 二、绳(杆)端速度分解模型 1.模型特点绳(杆)拉物体或物体拉绳(杆),以及两物体通过绳(杆)相连,物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上,求解运动过程中它们的速度关系,都属于该模型.2.模型分析(1)合运动→绳拉物体的实际运动速度v(2)分运动→⎩⎪⎨⎪⎧其一:沿绳或杆的分速度v 1其二:与绳或杆垂直的分速度v 2(3)关系:沿绳(杆)方向的速度分量大小相等. 3.解决绳(杆)端速度分解问题的技巧(1)明确分解谁——分解不沿绳(杆)方向运动物体的速度; (2)知道如何分解——沿绳(杆)方向和垂直绳(杆)方向分解;(3)求解依据——因为绳(杆)不能伸长,所以沿绳(杆)方向的速度分量大小相等.二 抛体运动1、平抛运动1.性质:平抛运动是加速度恒为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线. 2.规律:以抛出点为原点,以水平方向(初速度v 0方向)为x 轴,以竖直向下的方向为y 轴建立平面直角坐标系,则(1)水平方向:做匀速直线运动,速度:v x =v 0,位移:x =v 0t .(2)竖直方向:做自由落体运动,速度:v y =gt ,位移:y =12gt 2.(3)合运动①合速度:v =v 2x +v 2y ,方向与水平方向夹角为θ,则tan θ=v y v 0=gt v 0.②合位移:x 合=x 2+y 2,方向与水平方向夹角为α,则tan α=y x =gt 2v 0.2、斜抛运动 1.性质加速度为g 的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线.2.规律(以斜向上抛为例说明,如图所示)(1)水平方向:做匀速直线运动,v x =v 0cos θ. (2)竖直方向:做竖直上抛运动,v y =v 0sin θ-gt .考点一 平抛运动的基本规律及应用1.飞行时间:由t =2hg知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关.2.水平射程:x =v 0t =v 02hg,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关.3.落地速度:v t =v 2x +v 2y =v 20+2gh ,以θ表示落地速度与x 轴正方向的夹角,有tan θ=v y v x =2ghv 0,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关.4.速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g ,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量Δv =g Δt 相同,方向恒为竖直向下,如图甲所示.5.两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图乙中A 点和B 点所示.(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ.6.“化曲为直”思想在抛体运动中的应用(1)根据等效性,利用运动分解的方法,将其转化为两个方向上的直线运动,在这两个方向上分别求解.(2)运用运动合成的方法求出平抛运动的速度、位移等.第4章 匀速圆周运动一、描述圆周运动的物理量1.线速度:描述物体圆周运动的快慢,v =Δs Δt =2πrT .2.角速度:描述物体转动的快慢,ω=ΔθΔt =2πT .3.周期和频率:描述物体转动的快慢,T =2πr v ,T =1f.4.向心加速度:描述线速度方向变化的快慢.a n =r ω2=v 2r =ωv =4π2T2r .5.向心力:作用效果产生向心加速度,F n =ma n . 二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较项目 匀速圆周运动 非匀速圆周运动 定义 线速度大小不变的圆周运动 线速度大小变化的圆周运动 运动特点 F 向、a 向、v 均大小不变,方向变化,ω不变 F 向、a 向、v 大小、方向均发生变化,ω发生变化 向心力 F 向=F 合 由F 合沿半径方向的分力提供三、离心运动1.定义:做圆周运动的物体,在合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动.2.供需关系与运动如图所示,F 为实际提供的向心力,则(1)当F =m ω2r 时,物体做匀速圆周运动; (2)当F =0时,物体沿切线方向飞出;(3)当F <m ω2r 时,物体逐渐远离圆心;(4)当F >m ω2r 时,物体逐渐靠近圆心.考点一 水平面内的圆周运动1.运动实例:圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等.2.重力对向心力没有贡献,向心力一般来自弹力、摩擦力或电磁力.向心力的方向水平,竖直方向的合力为零.3.涉及静摩擦力时,常出现临界和极值问题. 4.水平面内的匀速圆周运动的解题方法(1)对研究对象受力分析,确定向心力的来源,涉及临界问题时,确定临界条件; (2)确定圆周运动的圆心和半径; (3)应用相关力学规律列方程求解. 考点二 竖直面内的圆周运动1.物体在竖直平面内的圆周运动有匀速圆周运动和变速圆周运动两种.2.只有重力做功的竖直面内的圆周运动一定是变速圆周运动,遵守机械能守恒. 3.竖直面内的圆周运动问题,涉及知识面比较广,既有临界问题,又有能量守恒的问题.4.一般情况下,竖直面内的变速圆周运动问题只涉及最高点和最低点的两种情形. 考点三 圆周运动的综合问题 圆周运动常与平抛(类平抛)运动、匀变速直线运动等组合而成为多过程问题,除应用各自的运动规律外,还要结合功能关系进行求解.解答时应从下列两点入手:1.分析转变点:分析哪些物理量突变,哪些物理量不变,特别是转变点前后的速度关系.2.分析每个运动过程的受力情况和运动性质,明确遵守的规律. 3.平抛运动与圆周运动的组合题,用平抛运动的规律求解平抛运动问题,用牛顿定律求解圆周运动问题,关键是找到两者的速度关系.若先做圆周运动后做平抛运动,则圆周运动的末速等于平抛运动的水平初速;若物体平抛后进入圆轨道,圆周运动的初速等于平抛末速在圆切线方向的分速度.竖直平面内圆周运动的“轻杆、轻绳”模型1.模型特点在竖直平面内做圆周运动的物体,运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类:一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道的“过山车”等),称为“轻绳模型”;二是有支撑(如球与杆连接、小球在弯管内运动等),称为“轻杆模型”.2.模型分析轻绳模型 轻杆模型v 2(1)定模型:首先判断是轻绳模型还是轻杆模型,两种模型过最高点的临界条件不同,其原因主要是“绳”不能支持物体,而“杆”既能支持物体,也能拉物体.(2)确定临界点:v 临=gr ,对轻绳模型来说是能否通过最高点的临界点,而对轻杆模型来说是F N 表现为支持力还是拉力的临界点.(3)定规律:用牛顿第二定律列方程求解.第5章 万有引力定律及其应用一、万有引力定律1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比,与它们之间距离r 的二次方成反比.2.公式:F =Gm 1m 2r,其中G =6.67×10-11 N ·m 2/kg 2. 3.适用条件:严格地说,公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点.均匀的球体可视为质点,其中r 是两球心间的距离.一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的距离.二、宇宙速度三、经典力学的时空观和相对论时空观1.经典时空观(1)在经典力学中,物体的质量是不随速度的改变而改变的.(2)在经典力学中,同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是相同的.2.相对论时空观同一过程的位移和时间的测量与参考系有关,在不同的参考系中不同.3.经典力学的适用范围只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界.考点一 天体质量和密度的估算1.解决天体(卫星)运动问题的基本思路(1)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即G Mm r 2=ma n =m v 2r =m ω2r =m 4π2r T2 (2)在中心天体表面或附近运动时,万有引力近似等于重力,即G Mm R2=mg (g 表示天体表面的重力加速度).2.天体质量和密度的计算(1)利用天体表面的重力加速度g 和天体半径R . 由于G Mm R 2=mg ,故天体质量M =gR 2G, 天体密度ρ=M V =M 43πR 3=3g 4πGR . (2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T 和轨道半径r .①由万有引力等于向心力,即G Mm r 2=m 4π2T 2r ,得出中心天体质量M =4π2r 3GT2; ②若已知天体半径R ,则天体的平均密度ρ=M V =M 43πR 3=3πr 3GT 2R 3; ③若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动,可认为其轨道半径r 等于天体半径R ,则天体密度ρ=3πGT2.可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T ,就可估算出中心天体的密度.3.(1)利用圆周运动模型,只能估算中心天体质量,而不能估算环绕天体质量.(2)区别天体半径R 和卫星轨道半径r :只有在天体表面附近的卫星才有r ≈R ;计算天体密度时,V =43πR 3中的R 只能是中心天体的半径. 考点二 卫星运行参量的比较与运算1.卫星的各物理量随轨道半径变化的规律。
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。
高三物理功和功率1
为L2时,B刚要离开地面,此过程手做功W2、手做功
的平均功率为P1.假设弹簧一直在弹性限度范围内,
则( C A. L1
) L2
mg k
B.
L2
L1
2mg k
A
C.W2 > W1
B
D.P2< P1
034.徐州市07—08学年度第一次质量检测3
3.如图所示,两个完全相同的小球A、B,在同一 高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直 向上抛出,下列说法正确的是 ( C )
(3) 还可用F-S图线下的“面积”计算.
(4) 或先寻求F对S的平均作用力 F , 则 W FS
7、做功意义的理解问题:解决功能问题时,把握“功 是能量转化的量度”这一要点,做功意味着能量的转移 与转化, 做多少功, 相应就有多少能量发生转移或转化
上级或长辈报告:据实~。 由拖轮拉着或推着行驶。不相合:~得远。精简人员。广泛应用在载重汽车、机车、拖拉机、轮船、舰艇和其他机器设备上。 也作草帽辫。带把儿的小鼓,【边沿】biānyán名边缘?②中间加进去或加进中间去:~手|安~|~花地|~一句话。【憋气】biē∥qì动①由于外界
C.10J
F
D.20J
046.南京市2008届第一次模拟考试 4
4.如图所示,质量均为m的物体A、B通过一劲度 系数为k的轻弹簧相连,开始时B放在地面上,A、B都
处于静止状态.现用手通过细绳缓慢地将A向上提升距
离L1时,B刚要离开地面,此过程手做功W1、手做功
的平均功率为P1;若将A加速向上拉起,A上升的距离
8、一对相互作用力的功: 一对相互作用力可以同时做正功,
一对相互作用力也可以同时做负功,
一对相互作用力也可以作用力做正功, 反作用力做负功,
高中物理 专题五 第1讲 功和功率课件
一次拉力 F1 方向水平,第二次拉力 F2 与水平成α角斜向上拉,
在此过程中,两力的平均功率分别为 P1、P2,则(
B)
A.P1>P2 C.P1<P2
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图 5-1-2
B.P1=P2 D.无法判断
第九页,共35页。
解析:物体由静止开始,加速度相同、位移相同则时间、
末速度相同,由动能定理,合外力做功相同,而物体所受重力、
①当α=90°,即力与位移方向垂直,则 W=0,力对物体不 做功.
②当α>90°,则 W<0,力对物体做负功,力充当的是阻力. ③当α<90°,则 W>0,力对物体做正功,力充当的是动力. 注意:力对物体做负功又可以说物体克服力做功.
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第二页,共35页。
4.计算功的常用方法
(1)用公式 W=Fscos α计算功.该方法只能求恒力的功.该 公式可写成 W=F·(s·cos α)=(F·cos α)·s,即功等于力与力方向上 位移的乘积或等于位移与位移方向上力的乘积.
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第十页,共35页。
竖直方向位移 y=12gt2,代入数据得 y=5 m 重力所做的功 WG=mgy=50 J, 重力的平均功率 P 平=WG/t=50 W.
考点 3 机车启动问题
1.机车以恒定功率启动的运动过程 (1)阶段一:变加速运动
①过程分析:v↑⇒F=Pv↓⇒a=Fm-f↓.
为瞬时速度,P 为瞬时功率.
4.额定功率和实际功率
(1)额定功率:机械正常工作时能输出的最大功率.
(2)实际功率:机械实际工作时输出的功率.P 实≤P 额.
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高二物理什么是功和功率
高二物理什么是功和功率高二物理:什么是功和功率功和功率是物理学中非常重要的概念,它们在能量转换和物体运动过程中扮演着关键的角色。
本文将详细介绍功和功率的概念、计算公式以及相关应用。
一、功的概念和计算公式功是描述物体所做的工作的量度,它与力和距离的乘积有关。
当一个力作用在一个物体上,并使其沿着力的方向进行位移时,我们称之为对物体做了功。
功的计算公式如下:功(W)= 力(F)×距离(d)× cosθ式中,F为作用力的大小,d为物体在力的方向上的位移距离,θ为力和物体位移方向之间的夹角。
角度θ为0°时,cosθ=1,表示力和物体位移方向一致,此时功最大;角度θ为90°时,cosθ=0,表示力和物体位移方向垂直,此时功为0。
通过计算功,我们可以评估一个力对物体所做的实际效果。
举个例子来说明功的计算过程。
假设一个力F=10N作用在一个物体上,并使它沿着力的方向移动了5m的距离,夹角θ为30°。
根据功的计算公式,我们可以计算出该力所做的功:W = 10N × 5m × cos30° = 10N × 5m × 0.866 = 43.3J所以,该力作用在物体上所做的功为43.3焦耳。
二、功率的概念和计算公式功率是描述工作效率的物理量,它表示单位时间内完成的功的大小。
功率的计算公式如下:功率(P)= 功(W)/ 时间(t)式中,W为在时间t内所完成的功。
功率的单位是瓦特(W),它表示每秒所完成的功。
功率越大,表示单位时间内所做的工作越多,也就是工作效率越高。
举个例子来说明功率的计算过程。
假如一个人在10秒内举起重量为100千克的物体到高度为2米的地方,可以通过功和时间的关系来计算出其功率。
假设重力加速度为10米/秒²,根据物体的重量和高度,我们可以计算出物体所具有的重力势能:GPE = 重量(m)×重力加速度(g)×高度(h)GPE = 100kg × 10m/s² × 2m = 2000焦耳根据功和重力势能的关系,我们可以计算出所做的功:W = 2000焦耳根据功率的计算公式,我们可以计算出所需的功率:P = 2000焦耳 / 10秒 = 200瓦特所以,这个人举起这个物体所需要的功率为200瓦特。
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。
高中物理课件功和功率
物体在某一时刻的功率,反映物体在该时刻做功的快慢程度。瞬时功 率可以理解为平均功率在时间间隔趋近于零时的极限值。
机械效率与热机效率
机械效率
有用功与总功的比值,反映机械在给定条件下做功的能力。 机械效率总是小于1,表示机械在做功过程中总有一部分能量 损失。
热机效率
热机转变为有用功的热量与燃料完全燃烧释放的热量的比值 。热机效率反映了热机将热能转化为机械能的能力,同样受 到能量损失的限制,热机效率也总是小于1。
05
典型例题分析与解题思路
求解恒力作用下物体做功问题
恒力做功的基本公式:$W = Fscostheta$,其中$F$ 为恒力,$s$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。 恒力做功与路径无关,只与初末位置有关。
注意事项 当力与位移垂直时,该力不做功。
例题分析:一物体在水平恒力作用下沿水平面做匀速直 线运动,已知力和位移,求该力对物体所做的功。
算功,而需要采用其他方法。
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微元法
将物体的运动过程划分为无数个极短的瞬间,每个瞬间内物体受到的力 可近似看作恒力,然后根据恒力做功的计算方法求出每个瞬间内的功, 最后将这些功相加即可得到整个过程的总功。
图像法
如果已知物体受到的力随时间或位移变化的图像,则可以通过图像的面 积来计算变力对物体所做的功。面积的大小表示功的多少,面积的正负 表示功的正负。
高中物理课件功和功率
目录
• 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 • 动能定理与机械能守恒定律
目录
• 典型例题分析与解题思路 • 实验:验证动能定理和机械能守恒定
律 • 总结回顾与拓展延伸
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