功的概念解读
- 格式:doc
- 大小:132.50 KB
- 文档页数:4
11.1 怎样才叫做功知识点一功1.功的概念:作用在物体上的力,使物体在力的方向上移动一段距离,就说这个力对物体做了机械功,简称做了功。
2.做功的两个必要因素:作用在物体上的力和物体在力的方向上通过的距离。
3.不做功的三种情况:(1)“不劳无功” (F=0 N):物体没有受到力的作用,由于惯性通过了一段距离,没有力做功.例如踢出去的足球在地面上滚动了一段距离,此时脚不再对足球施加力的作用,故运动员不再对足球做功。
(2)“劳而无功”(s=0 m):物体受到力的作用,但没有移动距离,这时力对物体没有做功。
例如举重运动员举着杠铃不动。
(3)“垂直无功”(F⊥S):物体受到力的作用,也移动了距离,但移动的方向与力的方向垂直,这个力不做功。
例如提着水桶水平前进。
温馨提示:阻力和物体的运动方向相反,其作用是阻碍了物体的运动,我们说物体克服阻力做了功。
比如竖直向上抛出的篮球,在上升过程中篮球克服重力做功。
例1 如图所示的情景中,关于力对杯子做功的描述正确的是( )A.用力推杯子,杯子没动,B.托着杯子长时间不动,推力对杯子做功了托力对杯子做功了C.托着杯子水平向右移动,D.托着杯子竖直向上移动,托力对杯子做功了托力对杯子做功了知识点二功的计算1.功的计算:力对物体做的功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积.即:功=力×距离。
2.计算表达式:如果用W 表示功,F 表示力,s 表示物体在力的方向上移动的距离,表达式为:W =Fs 。
3.功的单位:在国际单位制中,力的单位是牛(N),距离的单位是米(m),功的单位是牛·米(N·m)。
功的单位有一个专门的名称叫做焦耳,符号为J.这是为了纪念英国物理学家焦耳而命名的。
1 J=1 N·m 。
例2 如图所示,冰壶从出发点A 被运动员推着运动6 m 后,在B 点被推出,沿冰道运动30 m 到O 点停下来。
被推出去的冰壶停下来,是由于 ;从A 点到O 点运动过程中,若运动员对冰壶的推力是10 N ,运动员对冰壶做的功是 J 。
功定义公式功是物体在力的作用下所做的功。
在物理学中,功的定义是力在物体上的作用力与物体移动的距离的乘积。
公式表示为:功= 力× 距离。
在日常生活中,我们常常会遇到各种各样的功的概念和应用。
比如,我们常常说一个人很有能力,他能够做出很多有意义的事情,这就是一种功。
一个人在工作中取得的成绩,也可以看作是一种功。
功的定义公式可以帮助我们理解和描述这些现象。
我们来看一下力的作用。
力是物体之间相互作用的结果,它可以改变物体的状态或运动。
力可以是推力、拉力、摩擦力等等。
当力作用于一个物体上时,它会产生一个作用力。
这个作用力的大小和方向决定了力对物体的影响程度。
如果一个力的大小不变,但是作用的距离增加了,那么力对物体所做的功就会增加。
接下来,我们来看一下距离的概念。
距离是物体在空间中的位置差,通常用长度来表示。
在功的定义中,距离指的是力作用的物体移动的距离。
当一个物体受到力的作用而发生位移时,我们可以用移动的距离来表示这个距离。
那么,功是如何计算的呢?根据功的定义公式,我们可以得出功等于力乘以距离。
也就是说,如果一个物体受到一个力的作用,并且在这个力的作用下发生了位移,那么力对物体所做的功就等于这个力乘以物体的位移。
功的单位是焦耳(J),1焦耳等于1牛顿乘以1米。
这个单位可以帮助我们量化力对物体所做的功。
例如,如果一个力的大小为1牛顿,物体发生了1米的位移,那么这个力对物体所做的功就是1焦耳。
功的概念在物理学中有着广泛的应用。
在机械工程中,我们经常需要计算机械设备对物体所做的功。
例如,当一个机器人举起一个重物时,我们可以通过计算机器人施加的力和重物的位移来计算机器人所做的功。
这样可以帮助我们评估机器人的性能和效率。
功的概念还可以应用于其他领域。
在体育运动中,一个运动员在完成一项动作时所做的功可以通过力和位移的计算来评估运动员的表现。
在日常生活中,我们也可以用功的概念来描述一个人在工作或学习中所做出的成绩和贡献。
初中物理功知识点归纳总结物理是一门研究自然界万物运动和相互转化关系的科学。
在初中物理中,功是一个重要的概念,它是物体在作用力的作用下所做的功用于力的方向保持一致的力学量。
下面将对初中物理中与功相关的知识点进行归纳总结。
一、功的基本概念功是力对物体作用所做的效果。
当力沿着物体运动方向作用时,力对物体做正功;当力的方向与物体运动方向相反时,力对物体做负功。
二、功的计算公式1.当力恒定时,功等于力乘以物体在力方向上的位移,可以用以下公式表示:功 = 力 ×位移× cosθ其中,θ为力和位移的夹角。
2.对于变力情况,可以通过分段求和的方法来计算总功。
总功= ΔW1 + ΔW2 + ΔW3 + ... + ΔWn三、功的单位和量纲功的国际单位是焦耳(J),国家单位是牛·米(N·m)。
1焦耳 = 1牛·米。
四、功的特点1.功是标量,没有方向,只有正负之分。
2.能量可以转化成功,也可以由功转化成能量。
五、功与能量的关系功是能量的转移方式之一,是描述物体能量转化的重要物理量。
功可以将能量从一个物体传递到另一个物体,使得受力物体的能量发生变化。
功等于物体的能量增量。
六、功与摩擦力的关系摩擦力是一种常见的非保守力,它总是与物体相对滑动方向相反。
摩擦力做负功。
当一个物体在力的作用下沿着一个平面运动时,摩擦力会对物体做负功,使物体的动能减少,而摩擦力本身会产生热能。
七、功率的概念功率是描述功的快慢程度的物理量,是指单位时间内做功的大小。
功率的计算公式为:功率 = 功 ÷时间八、机械效率机械效率是指在机械传递过程中能量的传递情况,它是指机械设备输出功与输入功之间的比值。
机械效率可以用下式表示:机械效率 = 机械输出功 ÷机械输入功 × 100%以上是初中物理功相关的知识点的归纳总结。
掌握了这些知识,我们可以更好地理解和应用物理学中与功相关的概念,为今后的学习打下坚实的基础。
功知识点总结
1、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,就说这个力做了功。
2,功的符号:W
3,功的单位:焦耳,简称焦,符号J (1J= 1N•m) 。
把两个鸡蛋举高1m ,做的功大约是1 J 。
4、功包含的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方
向上移动的距离。
5、不做功的三种情况:
(1)不动无功:有力无距离(物体受到了力,但保持静止。
)
(2)不劳无功:有距离无力(物体由于惯性运动通过了距离,但不受力。
)
(3)劳而无功(垂直无功):力和距离垂直(物体受力的方向与运动的方向相互垂直,这个力也不做功。
)。
巩固:☆某同学踢足球,球离脚后飞出10m远,足球飞出10m的过程中人不做功。
(原因是足球靠惯性飞出)。
6、功的计算公式:W=Fs
(1)符号的意义及单位
F表示力,单位是牛(N),
S表示距离,单位是米(m),
W表示功,单位是焦耳(J)
(2)、在竖直提升物体克服重力做功或重力做功时,计算公式可以写成W =Gh:在克服摩擦做功时,计算公式可以写成W=fs (3)注意:
①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;
②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离,强调对应。
③功的单位“焦”(1牛•米=1 焦)。
7、功的原理;使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时(而直接用手
所做的功,也就是说使用任何机械都不省功。
初中物理功的定义物理功是物体受力作用下发生位移时所做的功。
在物理学中,功被定义为力在其作用方向上的分量与位移的乘积。
物理功的定义包括两个关键要素:力和位移。
力是物体受到的外界作用力,它可以改变物体的状态。
力的大小通常用牛顿(N)来表示。
力的方向决定了物体受力的方向,可以是水平方向、垂直方向或者任意角度。
力可以使物体加速、减速、改变方向或者改变形状。
位移是物体在力的作用下发生的移动。
位移用米(m)来表示。
位移的方向与力的方向有关,可以与力的方向相同,也可以与力的方向相反。
位移可以是直线运动,也可以是曲线运动。
物理功的计算公式是功 = 力× 位移× cosθ,其中θ是力和位移之间的夹角。
夹角θ的取值范围是0°到180°,当夹角为0°时,物理功达到最大值,当夹角为90°时,物理功为0,当夹角为180°时,物理功达到最小值。
物理功的单位是焦耳(J),1焦耳等于1牛顿乘以1米。
除了焦耳,物理功还可以用千焦耳(kJ)或者千卡(kcal)等单位来表示。
物理功可以是正值、负值或者零值,正值表示作用力和位移方向相同,负值表示作用力和位移方向相反,零值表示作用力和位移垂直。
物理功在生活中有着广泛的应用。
例如,我们日常所做的工作就是通过施加力并产生位移来完成的,比如搬运重物、爬楼梯等。
另外,物理功还与能量有着密切的关系。
能量是物体具有的做功的能力,物体所具有的能量与其所做的功是相互关联的。
功可以将能量从一种形式转换为另一种形式,比如机械能、热能、电能等。
物理功是物体受力作用下发生位移时所做的功。
它是力和位移乘积的结果,可以用于计算物体所做的功以及能量的转换。
物理功在生活中有着广泛的应用,对于理解和应用物理学知识具有重要意义。
通过学习和理解物理功的定义和计算方法,我们可以更好地理解和解决物理学中的问题,提高我们的科学素养和解决实际问题的能力。
功和功率知识点1:功:1、功的定义:一个力作用在物体上,使物体在力的方向上通过一段距离,这个力就对物体做了功。
2、力学里所说的功包括两个必要因素:①作用在物体上的力;345612345题型一:判断是否做功【例1】下列情况中,力对物体做了功的是()A、起重机吊着工件静止在空中B、小刚用300N的力提一桶水在平直路上行走100mC、木块在水平光滑的冰面上匀速直线运动D、小明用力推行李车使车在水平路面上前进【例2】下列关于功的各种说法中,正确的是()A. 只要有力作用在物体上,就一定做了功B.只要物体移动了距离,就一定做了功C.只要有力作用在物体上,物体又移动了距离,就一定做了功D.只要有力作用在物体上,物体又在该力的方向上移动了距离,就一定做了功【例3】下列关于做功多少的一些说法,正确的是()A、物体通过的距离越长,做功越多.B、作用在物体上的力越大,做功越多.C、外力F与物体移动的距离S的乘积越大,做功越多.D、以上说法都不对.【例4】光滑的水平面上和粗糙的水平面上推车,如果所用的力和作用时间相同,并且车在光滑面上通过的距离远,则推力对小车做的功是()A.在光滑的水平面上做功较多B.在粗糙平面上做功较多C.在两个水平面上做功一样多D.要由车通过这段距离的时间决定【例5】甲、乙两物体在相同的水平推力作用下,由静止开始运动.甲在较光滑的水平面上运动,乙在较粗糙的水平面上运动.设两物体在移动相同的距离的过程中,推力所做的功分别为和,则()A. B. C. D.无法确定【例6】小强将重100N的物体拎到5m高的楼上,如果采用以下三种方式:直接用手拎、用定滑轮提、用动滑轮提,不计摩擦及滑轮重,则对物体做功()A、直接拎重物做的功多B、用定滑轮提做的功多C、用动滑轮提做的功多D、三种方式做的功相同【例7】下列情况中力对物体做功的是( )A.举重运动员把1000N的杠铃举高2米B.举重运动员举起杠铃在空中停留了5sC.重200N的小车在光滑的水平面上匀速运动D.起重机吊着重物水平移动10m【例8】如图所示几种情景中,人对物体做了功的是 ( )【例9】如图所示,四幅图是小新提着包回家的情景,小新提书包的力不做功的是哪幅图( )【例10】在图中的几个情形中所提到的力没有做功的是( )题型二:功的计算:【例11】小强用1000N 的水平推力将重3000N 的小车沿水平路面移动了500m ,小强的推力 做功 J ,重力做了 J 的功。
功一、功1、功的概念:在物理学中,把力和在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。
2、如果一个力作用在一物体上,使得该物体在这个力的方向上移动一段距离,我们就说这个力对物体做了功。
3、做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力;(2)物体在力的方向上通过的距离。
4、不做功的三种情况:(1)有力无距离:“劳而无功”之一,如搬石头未搬动;(2)有力,也有距离,但力的方向和距离垂直:“劳而无功”之二,如手提水桶在水平面上走动。
(3)有距离无力:(“不劳无功”),如物体在光滑平面上自由滑动,足球踢一脚后运动;例1:一个小孩子搬大石头,结果他没有搬动,他(填“有”或者“没有”)做功,提着小桶在水平地面上行走的小孩子,她的拉力对小桶(填“有”或者“没有”)做功。
例2.下列叙述中,正确的是()A.运动员将标枪投出去后,运动员对标枪没有做功B.人提着重物在水平方向通过一段距离,人的提力对重物做了功C.降落伞竖直下落,重力做了功D.小球在水平面上滚动一段距离,水平面支持力对球做了功二、功的计算:物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。
公式各量单位 W:J(焦耳) F:N(牛顿) S:m(米)1、国际单位:将N·m称为焦耳简称焦,符号(J) 11 N·m把一个鸡蛋举高1m ,做的功大约是0.5 J 。
2、公式应用注意:①分清哪个力对物体做功,计算时F就是这个力;②公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离,且与力对应。
③功的单位“焦”(1牛·米 = 1焦)。
3、常见的功:克服重力做功:克服阻力(摩擦力)做功:例:3.一位重600N的同学背着重40N的书包站在匀速行驶的公共汽车上,当汽车水平驶过100m的距离时,该同学对书包所做的功为,汽车底板的支持力对同学所做的功为。
4.甲、乙两同学体重之比是4∶5,都从一楼走到三楼,甲和乙所用时间之比为7∶8,那么甲和乙做功之比为。
5. 用100牛顿的拉力水平作用在100千克的物体上,则在拉力的作用下物体沿水平方向向前移动了10米,拉力对物体做的功是焦耳,如果物体的运动为匀速直线运动,这时阻力的大小是牛顿,力的方向。
功的概念的理解要正确理解功的概念,首先要知道做功的两个不可缺少的因素:一有力作用在物体上;二物体在力的方向上发生了一段位移。
下面通过三个例题来说明这个问题。
例1、一小车在水平牵引力F 作用下沿水平方向移动了一段位移S 。
因为位移S 在力F 的方向上,所以力F 做功了。
例2、一人用力F 提着水桶沿水平方向走了S 米。
因为位移S 不在力F 的方向上,所以力F 没做功。
例3、如图1所示,若一物体在与水平方向成α角斜向上的拉力F 的作用下沿水平方向前进了距离S 。
那么,力F 做功吗,若做功,该如何计算?因为位移S 不在力F 的方向上,所以对于刚进入高中学习的学生在对于矢量还不太熟悉的情况下是无从下手的。
所以我们要引导学生回想力F 为矢量,对力F 可根据力的作用效果分解。
这样可把力F 分解成一个与位移方向在同一直线上的分力1F ,另一个与位移方向垂直的分力2F .这样我们就可以用力1F 和2F 代替它们的合力F ,来分析F 是否做功。
因为位移S 与2F 垂直,所以分力2F 不做功,分力1F 对物体做功,力F 做的功为αcos FS W =.通过以上三例的分析我们可得到力与物体在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素。
所以一个力对物体所做的功等于力的大小,位移的大小,力和位移的夹角的余弦三者的乘积,即αcos FS W =。
当恒力对物体做功时,αcos FS W =具有普遍意义:求一个力F 对物体所做的功时,当力F 方向与位移方向相同时cos α=1,力做的功W=FS ;当力的方向与位移的方向垂直时,cos α=0,力做功为0;当力的方向与位移方向α角时,则可用不同的方法处理问题:一是应用公式αcos FS W =直接代入相应的各个物理量运算求解;二是先把力F 按照在位移方向和垂直位移方向上正交分解,求出力在位移方向上的分量αcos 1F F =,由于力与位移方向垂直的分力不做图1功,因此力做功αcos FS W =;三是把位移按照在力的方向和垂直于力的方向分解,求出位移在力的方向上的分量αcos 1S S =,再求力的功αcos FS W =。
物理功的知识点物理功是描述物体受到力的作用下的能量转移和变化的一种重要概念。
在物理学中,功被定义为力在物体上施加的作用力和物体在力作用方向上的位移的乘积。
它是衡量力对物体做功的方式,往往涉及到能量的转换和储存。
一. 功的定义和公式物理功的经典定义是力对物体做功的量。
当施加力F作用于物体上时,物体在力的方向上发生位移s,而这个力所做的功W则等于力和位移的乘积:W = F ⋅ s这里W代表功,F代表施加的力,s代表位移。
二. 功的单位功的国际标准单位是焦耳(J)。
焦耳是物理上的能量和功学上的功的标准单位。
在计算机科学和工程中,常常使用千焦耳(KJ)或者焦耳的倍数,如兆焦耳(MJ)或千兆焦耳(GJ)。
三. 正功和负功当力的方向和物体的位移方向相同时,功被称为正功。
正功表示的是能量的传递和转化过程,力对物体做正的功,物体获得了能量。
当力的方向和物体的位移方向相反时,功被称为负功。
负功表示的是能量的消耗和转化过程,力对物体做负的功,物体失去了能量。
四. 功与能量的关系功与能量密切相关,因为物理功的定义和能量的定义非常相似。
能量是物体具有的做功能力,日常生活中我们常说“能量守恒定律”,指的就是能量只能转换不能消灭。
物体具有的能量形式有很多种,如动能、势能、热能等。
力所做的功可以改变物体的能量状态,使能量转化为其他形式。
五. 功的应用和实际意义物理功的概念在自然科学和工程技术领域都有重要应用。
在力学中,功的概念常用于描述力的作用和物体的位移间的关系。
在热力学中,功的概念用于描述热能的转换和储存。
在日常生活中,我们也常常接触到功的概念。
例如,我们会说通过用力推动自行车,我们做了功,把能量转化为运动的动能。
在各种工程中,如机械、电子、建筑等领域,我们也常常使用功的概念来计算和分析能量转换和利用的效率。
总结起来,物理功是描述物体受到力的作用下的能量转移和变化的一种重要概念。
它与能量的转换密切相关,对于理解力的作用、能量转换和利用,具有重要的实际意义。
功的知识点总结高中1. 功的定义功是指人或物体对外界环境做功的过程,是对物体的作用,也是物体对外界的作用。
在物理学中,功是对力的度量,它表示在力的作用下物体的运动或形变所做的努力。
功的计算是力和距离的乘积,可以通过力的大小和方向来确定。
2. 功的公式功的公式为:W = F*s*cos(θ),其中W表示功,F表示作用力,s表示物体移动的距离,θ表示作用力和物体运动方向之间的夹角。
这个公式表明,功是力对物体的作用所产生的效果,是力和位移的乘积,同时也受到作用力的方向和物体移动方向的影响。
3. 功的单位功的单位是焦耳(J),1焦耳等于1牛顿的力对1米距离的作用。
在国际单位制中,功的单位是焦耳。
在国际单位制之外的一些地区,功的单位还可以是卡路里(Cal),1卡路里等于4.184焦耳。
4. 实际工作中的功在实际工作中,功的概念可以用来描述各种力的作用,例如机械工作中的摩擦力、弹簧力等。
通过计算力所作用时所产生的功,可以对力的作用效果进行评估,并为工程设计、生产制造等提供依据。
5. 力和功的关系力和功是密切相关的概念,力是作用物体的推动力量,功是由力对物体所做的努力。
在物理学中,力和功是密不可分的两个概念,它们之间存在着直接的联系。
作用力的大小和方向决定了物体所做的功,同时也会影响物体的运动状态。
6. 功的正负和方向功可以是正的、负的或零。
当作用力的方向和物体移动方向一致时,功是正的;当作用力的方向和物体移动方向相反时,功是负的;当作用力和物体移动方向垂直时,功是零。
这说明,功不仅与力和位移的大小相关,也与它们之间的方向关系密切相关。
7. 功的能量转化功和能量之间存在着密切的联系,它们可以相互转化。
在物理学中,力的作用可以使物体发生位移,进而产生动能;反过来,物体的动能也可以以功的形式释放出来,对外界环境做功。
这表明,功和能量密切关联,是能量转移和转化的重要形式。
8. 功的性质功具有可加性、相对性、相对不变性等性质。
物理九年级上册功知识点物理是自然科学中的一门重要学科,它探索着世界万物的本质和规律。
在九年级上册物理教学中,我们学习了许多有关力和功的知识点。
本文将围绕着物理九年级上册的功知识点展开论述,并进一步探讨其中的一些深层次问题。
1. 功的概念和定义在学习物理中,我们首先要了解功的概念和定义。
功是指力在物体上产生的作用,通常以W表示,单位是焦耳(J)。
它的计算公式是功等于力乘以位移的乘积,即W = F × s。
这个公式告诉我们,功与施加的力和物体的位移有关。
2. 功的正负与能量转化物体在受力作用下发生位移时,功可以是正的也可以是负的。
当力与位移方向相同时,功为正,表示能量由外界传递给物体,从而使物体具有了一定的能量。
当力与位移方向相反时,功为负,表示物体向外界做了功,其能量转化为其他形式,如热能等。
3. 功的单位和换算功的单位可以用焦耳表示,但在实际中也经常使用千焦耳(kJ)或千瓦时(kWh)来表示较大的功。
需要注意的是,1千焦耳等于1焦耳,1千瓦时等于3600千焦耳。
4. 功率与功的关系功率是指单位时间内所做功的多少,通常以P表示,单位是瓦(W)。
功率与功之间存在着直接的关系,即功率等于功除以时间,即P = W/t。
这告诉我们,功率的大小取决于做功的大小和所用的时间。
5. 机械设备的功率在学习功率的概念后,我们还可以进一步应用到机械设备中。
各种机械设备,如汽车、电梯等,都有自己的功率。
功率越大,表示设备越强大,能够在单位时间内完成更多的功。
因此,我们常常以功率来衡量和比较不同的机械设备。
6. 功率与机械效率的关系机械效率是指机械设备输出功率与输入功率的比值,表示设备的能量利用效率。
机械效率的计算公式是机械效率 = 机械设备输出功率 / 输入功率。
通过研究功率与机械效率的关系,我们可以对机械设备的性能有更全面的了解,并提出改进的建议。
以上是物理九年级上册功知识点的简要概括。
通过学习这些知识,我们可以更好地理解力和能量的转化过程,为日常生活中的实际问题提供解决思路。
功的理解⼀、功的概念1.定义:物体受到⼒的作⽤,并在⼒⽅向上发⽣⼀段位移,就说⼒对物体做了功2.公式:cos W Fl α=,其中α为F 与l 的夹⾓,F 是⼒的⼤⼩,l 是位移⼤⼩3.物理意义:功是能量转化的量度.4.单位:焦⽿(J)1J=1N ·m.⼆、功的理解对F 的理解:必须讲明哪个⼒做的功,这个⼒做的功与其它⼒⽆关位移的理解:应理解为⼒的⽅向上的位移,应理解为对地位移,应理解为⼒的作⽤点的位移,对于我们最重要的⼀点是:位移为⼒的作⽤点相对于地⾯的位移,或者说这个位移是在地⾯参考系当中的位移对α的理解,α为两个“⽅向”的夹⾓,0≤α≤180°这⼀点千万要记住,我们的公式只能计算恒⼒做功,也就是⼒的⼤⼩和⽅向都不变在计算的时候,只要找到这三个量就可以了,⼒的⼤⼩,位移的⼤⼩,以及两者的夹⾓0≤α<90°时W >0,⼒对物体做正功;α=90°时W=0,⼒对物体不做功;90°<α≤180°时,W <0,⼒对物体做负功或说成物体克服这个⼒做功尤其是当α=0时,也就是⼒和位移的⽅向相同时,W Fl =;当α=180°,也就是⼒与位移⽅向相反时,W Fl =-功是标量,没有⽅向、但是有正负,正负仅表⽰能量转化的⽅向,不代表⼤⼩,⽐如-5J⽐4J ⼤。
也可以这么理解,正负号就表⽰了物体是获得能量还是损失能量我们在说⼀个功的时候,⼀定要包含这两个⽅⾯:⼒,受⼒物。
⽐如:“F 对物体A 做8J 的功”,这就表⽰F 对物体做正功;“F 对物体A 做-8J 的功”,这就表⽰F 对物体做负功,这时也可以这么说:物体A 克服⼒F 做功8J ,这点需要注意⼀下三、关于⼒做正负功需要注意的地⽅绳⼦拉⼒可以做正功(起重机往上吊东西)也可以做负功(起重机往下吊东西),也可以不做功(起重机吊着物体平动)⽀持⼒可以做正功(电梯上升过程中对⼈的⽀持⼒)也可以做负功(电梯下降的过程),还可以不做功(⽔平地⾯上运动的物体受到的⽀持⼒)摩擦⼒可以做正功(向上运动的传送带),也可以做负功(溜冰),还可以不做功(⼿竖直握着⽔瓶在⽔平⾯内移动)其他各种⼒都是这样,都可以做正功负功或者不做⼯,跟⼒的性质⽆关,就看⼒和位移夹⾓的关系。
什么是功?
功是一个物理量,表示力对距离的累积。
在物理学中,功是力和距离的乘积,表示力在空间上对物体做功的过程。
当一个力作用在物体上,并使物体在力的方向上通过了一段距离时,这个力就对物体做了功。
功是一个标量,其值可以是正数、负数或零。
正功表示力对物体做正方向的功,负功表示力对物体做负方向的功。
不做功的情况则表示力没有使物体在力的方向上产生位移,即功的值为零。
功的概念在物理学中非常重要,它涉及到能量的转换和守恒定律。
当一个系统对外界做功时,它的能量会减少;相反,当外界对系统做功时,它的能量会增加。
因此,功是能量转换的一种方式,也是能量守恒定律的一个重要体现。
在工程和日常生活中,功的概念也广泛应用。
例如,在车辆行驶中,发动机做功以推动车辆前进;在建筑领域,重物被提升时重力对重物做负功;在人体运动中,肌肉收缩做功以支持身体运动等。
总之,功是一个物理量,表示力在空间上对物体做功的过程,其值可以是正数、负数或零。
它是能量转换和守恒定律的一个重要体现,也在工程和日常生活中广泛应用。
声明本文旨在介绍“功”这个主题下的一些知识点,以“step by step thinking”的方式来展开讨论。
本文的结构将会按照以下步骤进行:1.引言2.什么是功?3.功的特征和分类4.功的作用和重要性5.如何培养功?6.结论1. 引言在我们日常生活和工作中,我们常常会听到或使用“功”这个词。
那么,什么是功呢?功是指通过努力和刻苦努力而取得的成果,是一种在特定领域或任务中表现出的能力。
下面我们将一步步来探讨功这个主题。
2. 什么是功?功是指个体通过努力和刻苦努力而取得的成果。
它不仅仅是对某项任务的完成,更是对个体在特定领域展现出的能力。
功可以体现在各个方面,如体力劳动、学术研究、艺术创作等。
3. 功的特征和分类功具有以下特征: - 功是通过个体自身的努力和刻苦努力而取得的,不是依靠外部因素或机会的。
- 功是在特定领域或任务中表现出的能力,具有一定的专业性和专业知识。
- 功可以被衡量和评估,例如通过成绩、奖项等。
功可以分为不同的分类,例如: - 学术功:指在学术研究和学习方面取得的成果和能力,如学术论文的发表、专业知识的掌握等。
- 艺术功:指在艺术创作和表演方面取得的成果和能力,如音乐、绘画、舞蹈等领域的表演和作品。
- 体力功:指在体力劳动和运动方面取得的成果和能力,如体育比赛的冠军、长时间的体力劳动等。
4. 功的作用和重要性功在个体的成长和发展中起着重要的作用。
它可以帮助个体实现自身价值,提升自信心和自尊感,同时也可以为社会作出贡献。
功的重要性体现在以下几个方面: - 个人发展:通过培养和展现自己的功,个体可以不断提升自己的能力和技能,实现个人发展和成长。
- 社会进步:功的积累和发展可以为社会提供更多的专业知识、艺术作品和体力劳动,推动社会的进步和发展。
- 自我肯定:通过取得功,个体可以获得成就感和自我肯定,提高自信心和满足感。
5. 如何培养功?培养功需要个体付出努力和刻苦努力。
以下是一些培养功的方法和建议: - 确定目标:明确自己想要在哪个领域或任务中取得成就,并制定明确的目标和计划。
功的概念解读
物理中的做功和日常生活中的“做工”或“工作”是完全不同的概念。
在初中物理中初步了解功的概念和有关知识,对后面关于能的学习及用能量的观点来认识物理规律都是非常重要的。
1. 功的两个必要因素
一个力作用在物体上,且物体在这个力的方向上通过一段距离,物理学上就说这个力做了功。
功有两个必要因素,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
这两个因素缺一不可,缺少任何一个条件力都不做功。
没有力对物体做功可分为三种情况:
(1)物体没有受到力的作用。
例如,物体在光滑水平面上做匀速直线运动。
物体的运动是由于物体具有惯性而并非在水平方向受到了力的作用,因此在物体运动过程中在水平方向上没有力对物体做功。
(2)物体受到力的作用,但没有移动距离。
例如,静止在水平地面上的物体受到水平方向推力的作用,但没有运动,推力并没有对物体做功。
(3)物体运动的方向与它所受的力的方向垂直。
例如,物体在水平地面上运动,而物体所受的重力和地面所给的支持力方向均为竖直方向,即与水平方向垂直。
因此重力和支持力不对物体做功。
在判断是否有力对物体做功时,应依照上述三点进行分析。
在判断力是否对物体做功时,可依照上述后两点即物体是否运动或力的方向是否与物体运动方向垂直来进行分析。
2. 功的计算
力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,即W=F·s,其中F为作用在物体上的力,s为物体在力的方向上通过的距离。
功的国际单位制中的单位是焦耳(J),常用单位有千焦(kJ)。
3. 功率
单位时间里完成的功,叫做功率,它是表示做功快慢的物理量。
功率等于力所做功与做功所需时间的比值,即P
W
t =。
对于做匀速直线运动的物体,由功的计算公式可以导出:
P
W
t
F s
t
F v
==
⋅
=⋅,式中v为物体做匀速直线运动的速度。
功的国际单位是瓦特,常用单位有千瓦、马力。
1马力=735瓦特。
例题1 以下几种情况中,有力对物体做功的是()
A. 人用力推桌子,桌子不动
B. 用力提着重物在空中沿水平方向上移动,重物的高度始终不变
C. 冰块在光滑水平冰面上匀速滑行
D. 起重机拉着重物上升
分析和解:
选项A,由于桌子没有发生运动,即在任何方向上都没有移动距离,因此没有力对物体做功。
选项B,重物在运动过程中受到竖直向上的提力和竖直向下的重力作用,而运动方向沿水平方向,即物体虽然运动了,但在力的方向上并没有通过距离,因此没有力对物
体做功。
选项C ,冰块在光滑水平冰面上匀速运动不需要有力来维持,冰块在水平方向不受力的作用,类似选项B ,也没有力对冰块做功。
选项D ,重物竖直向上运动,而起重机对重物的作用力方向也是竖直向上的,由功的定义可知,起重机对重物向上的拉力对重物做功。
本题正确选项为D 。
例题2 使重6104⨯牛的车子沿水平路面匀速行驶60米需做功3105⨯焦耳,则车
受到的阻力为多大?
解:由于车子沿水平路面匀速行驶,车子在水平方向上受到的阻力等于动力。
由题意可知:
W F s
F 动动动焦米
牛
=⨯=⨯=⨯3106051053 ∴==⨯F F 阻动牛5103
答:车受到的阻力为5103⨯牛。
例题3 如图1所示,物体质量为m=20千克,滑轮质量和摩擦忽略不计,用力F 拉滑轮,使滑轮沿水平方向匀速移动3米,物体所受地面的摩擦力为80牛顿,则拉力F 做的功为多少?
图1
解:由于物体和滑轮一起沿水平方向匀速运动,因此物体在水平方向上受力平衡,即所受滑轮拉力T 与所受摩擦力f 大小相等。
T=f=80牛顿
由图可看出,滑轮为一动滑轮,即
F T =
=⨯=1212
8040牛顿牛顿 绳自由端移动距离s F 与滑轮移动距离之间的关系为:
s s F ==⨯=2236轮米米 由W=F ·s ,可得
W=40牛顿×6米=240焦耳
答:拉力F 做的功为240焦耳。
4. 功的原理
使用机械时,人们所做的功,都等于不用机械而直接用手做的功,也就是,使用任何机械都不省功。
由此可以看出,在学习简单机械一章时,有省力的简单机械,也有省距离的简单机械,但没有既省力又省距离的简单机械,就是因为使用任何机械都不会省功,即力与距离同时减少。
功的原理是一个普遍的结论,它对任何机械都适用。
5. 机械效率
(1)有用功、额外功、总功
利用机械做功时,对人们有用的功,叫做有用功。
对人们没有用但不得不做的功,叫做额外功。
有用功与额外功的总和,叫做总功。
(2)机械效率
有用功与总功的比值叫做机械效率,即η=W W 有用
总
机械效率是一个比值,因此没有单位,由于有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
对于不考虑机械自重和摩擦及其它损耗的理想机械,有用功等于总功,机械效率等于1。
例题4:如图2所示,将同一物体分别沿光滑斜面AB 、AC 匀速推到顶端,若物体在两斜面上运动的速度相同,沿AB 斜面推物体所用推力为F 1,沿AC 斜面推物体所用推力为F 2,则F 1__________F 2,F 1所做功__________F 2所做功,F 1的功率________F 2的功率。
(填“大于”、“小于”或“等于”)
A
F 1 F 2
B C
图2
分析和解:
由于斜面光滑,由功的原理可知,不论是沿AB 斜面还是沿AC 斜面,推力所做功都相等,均等于G ·h ,G 为物重,h 为斜面高度,由于,AB AC >,根据W=F ·s 可知,F F 12<。
由于物体在两斜面上速度相等,根据t s v =
,可知,t t 12>,又由于P W t
=,可得P P 12<。
由于物体做匀速直线运动,也可由P=F ·v 得出,P P 12<。
即F 1小于F 2,F 1所做的功等于F 2所做的功,F 1的功率小于F 2的功率。
例题5:以下说法中正确的是( )
A. 机械做功多,机械效率就高
B. 机械做功快,它的功率就大
C. 额外功少的机械,机械效率就高
D. 机械做功时间短,它的功率就大
分析和解:
做功的多少、做功的快慢、做的有用功占总功的比值是常常混淆的几个量。
功率是描述物体做功快慢的物理量,它不仅与做功的多少有关,还和做这些功所用的时间有关,因此单纯做的功多,并不能说明功率大,单纯时间短,也不能说明功率大。
机械效率是有用功与总功的比值。
它不仅与机械做的总功有关,更要考虑其中有多少
是有用的。
只有在总功一定的情况下,有用功越多,即额外功越少,机械效率越大。
本题正确选项为B 。
例题6:用动滑轮将500牛顿的重物以0.5米/秒的速度匀速提升2米,绳端的作用力是300牛顿,则作用力的有用功率为多少?滑轮的机械效率是多少?若用此滑轮提升1500牛顿的重物,作用于绳端的拉力是多少?
解:由P W t
F v ==⋅可得: P
G v
有牛顿米秒瓦特
=⋅=⨯=50005250./
W G h
W F s
有总牛顿米
焦耳牛顿米
焦耳
=⋅=⨯==⋅=⨯⨯=50021000300221200
ηη====⨯⨯=⨯⨯=W W G h F h h
F h
F 有总焦耳焦耳牛顿牛顿
100012008667%8667%150022900..
答:绳端作用力的有用功率为250瓦特。
滑轮的机械效率为86.67%。
若用动滑轮提升1500牛的重物,作用于绳端的拉力为900牛顿。
——摘自《初中物理知识要点专题解析》。