高中物理功的计算
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高中物理主要公式汇总高中物理作为一门重要的基础学科,其中包含着许多重要的物理定律和公式。
掌握这些公式不仅可以帮助我们更好地理解物理现象,还能够在解题过程中发挥重要作用。
下面就为大家总结了高中物理中一些主要的公式,希望对大家的学习有所帮助。
1.力的计算公式:力 = 质量 ×加速度其中,力的单位为牛顿(N),质量的单位为千克(kg),加速度的单位为米每二次方秒(m/s²)。
2.牛顿第二定律:力 = 质量 ×加速度在牛顿第二定律中,力的单位为牛顿(N),质量的单位为千克(kg),加速度的单位为米每二次方秒(m/s²)。
3.功的计算公式:功 = 力 ×位移× cosθ其中,功的单位为焦耳(J),力的单位为牛顿(N),位移的单位为米(m),角度θ的单位为弧度。
4.动能公式:动能 = 1/2 ×质量 ×速度²其中,动能的单位为焦耳(J),质量的单位为千克(kg),速度的单位为米每秒(m/s)。
5.压强计算公式:压强 = 力 ÷面积在这个公式中,压强的单位为帕斯卡(Pa),力的单位为牛顿(N),面积的单位为平方米(m²)。
6.密度计算公式:密度 = 质量 ÷体积密度的单位为千克每立方米(kg/m³),质量的单位为千克(kg),体积的单位为立方米(m³)。
7.抛体运动的公式:抛体运动是物理中常见的一种运动形式,其公式为:水平方向:水平位移 = 初速度 ×时间垂直方向:垂直位移 = 初速度 ×时间 - 1/2 ×重力加速度 ×时间²落地点:落地时间 = 2 ×初速度 ÷重力加速度8.光的折射定律:n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂在光的折射定律中,n₁和n₂分别代表介质1和介质2的折射率,θ₁和θ₂分别代表入射角和折射角。
高中物理功率的计算公式有哪些物理意义:表示物体做功快慢的物理量。
物理定义:单位时间内所做的功叫功率。
刘一平说:功率是做功快慢的物理量公式功率可分为电功率,力的功率等。
故计算公式也有所不同。
电功率计算公式:P=W/t=UI;在纯电阻电路中,根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到:P=I某IR=(U某U)/R在动力学中:功率计算公式:P=W/t(平均功率);P=Fvcoa(瞬时功率)因为W=F(f力)S(位移)(功的定义式),所以求功率的公式也可推导出P=Fv:P=W/t=F某S/t=F某V(此公式适用于物体做匀速直线运动)单位P表示功率,单位是瓦特,简称瓦,符号是W。
W表示功,单位是焦耳,简称焦,符号是J。
t表示时间,单位是秒,符号是。
功率越大转速越高,汽车的最高速度也越高,常用最大功率来描述汽车的动力性能。
最大功率一般用马力(PS)或千瓦(kW)来表示,1马力等于0.735千瓦。
1W=1J/高中物理计算题答题技巧(1)仔细审题,明确题意每一道计算题,首先要认真读题,弄清题意。
审题是对题目中的信息进行搜索、提取、加工的过程。
我们初审时所获取的信息,可能既包含有利的解题信息,又包含不利的解题信息,也有可能是不完整的,这都会使解题偏离正确的方向,造成一步错,步步错的局面。
在审题中,要全面细致,特别重视题中的关键词和数据,如静止、匀速、恰好达到最大速度、匀加速、初速为零,一定、可能、刚好等。
一般物理题描述的可能是一个较为复杂的运动过程,此种情况下,要把整个过程分解成几个不同的阶段,充分地想象、分析、判断,建立起完整准确的物理情景和模型,还常常要通过画草图展示物理情景来帮助理解题意,保证审题的准确性。
否则,一旦做题方向偏了,只能是白忙一场。
(2)敢于做题,贴近规律立足于数学方法,解题就是建立起与未知数数量相等的方程个数,然后求解。
怎样建立方程呢方程蕴含在物理过程中以及整个过程的各个阶段中,存在于状态或状态变化之中;隐藏在约束关系之中。
高中物理功和功率的计算功(Work)是物体由于受力而发生的位移所做的功用。
而功率(Power)则是单位时间内做功的多少,即功的速率。
一、功的计算1.当力的方向与位移方向一致时:功(W)=力(F)× 位移(d)× cosθ其中,θ为力与位移之间的夹角。
2.当力的方向与位移方向垂直时(即θ=90°):功(W)=力(F)× 位移(d)× cos90° = 0因为cos90°=0,垂直方向上的力对位移没有做功。
3.当力的方向与位移方向相互垂直时(即θ=0°):功(W)=力(F)× 位移(d)× cos0° = 力(F)× 位移(d)因为cos0°=1,此时功等于力乘以位移。
4.当力的方向与位移方向的夹角为其他角度时:功(W)=力(F)× 位移(d)× cosθ功率(P)表示单位时间内做功的多少,即功的速率。
计算功率的公式如下:功率(P)=功(W)/时间(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)。
功率也可以用力和速度来计算,公式如下:功率(P)=力(F)×速度(v)注意,这里的速度指的是做功物体沿着力的方向运动的速度。
举个例子,假设一个质量为2千克的物体受到10牛的力,沿着力的方向运动了5米的距离,则通过上述的功和功率的计算公式可以得到:1.计算功的大小:功(W)= 10N × 5m × cosθ这里没有给出具体的夹角θ,所以我们无法计算出功的大小,而只能得到一个表达式。
2.计算功率的大小:首先,需要确定时间的大小。
假设时间为2秒,则可得功率(P)= 功(W)/ 时间(t)= [10N × 5m × cosθ] / 2s同样地,由于没有给出具体的夹角θ,所以无法得到具体的功率大小,而只能得到一个表达式。
高中物理功和能(功是能量转化的量度)公式大全功和能(功是能量转化的量度)1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}2.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}3.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}4.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}6.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}7.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}8.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)9.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}10.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}11.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}12.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}13.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP注:(1)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(2)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少(4)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;。
高中物理中的功是什么如何计算功是物理学中的一个基本概念,它描述了力对物体做功的能力。
在高中物理中,功的计算是一个重要的知识点。
以下是关于功的定义、计算方法和相关概念的详细介绍。
一、功的定义功(W)是指力(F)对物体作用产生的效果,即力使物体移动的能力。
在力学中,功是力、位移和力的方向的乘积。
功的单位是焦耳(J)。
二、功的计算公式1.恒力做功公式:[ W = F s ]其中,( F ) 是力的大小,( s ) 是物体移动的位移,( ) 是力和位移之间的夹角。
2.变力做功公式:[ W = F(s) ds ]其中,( F(s) ) 是力随位移变化的函数,( ds ) 是微小的位移元素。
三、功的性质1.功是标量,不具有方向性。
2.功的大小取决于力和位移的大小,以及力和位移之间的夹角。
3.功可以是正值、负值或零。
正值表示力对物体做正功,负值表示力对物体做负功,零表示力没有做功。
四、功的应用1.判断力对物体做功的正负:当力的方向与位移方向相同时,力对物体做正功;当力的方向与位移方向相反时,力对物体做负功。
2.计算物体受力做的总功:将物体受到的所有力做功的代数和。
3.分析物体在力的作用下的能量变化:功是能量转化的量度,物体受到的功等于物体能量的变化。
五、与功相关的概念1.功率(P):表示单位时间内做功的大小,计算公式为 [ P = ],单位是瓦特(W)。
2.动能(K):物体由于运动而具有的能量,计算公式为[ K = mv^2 ],其中 ( m ) 是物体的质量,( v ) 是物体的速度。
3.势能(U):物体由于位置或状态而具有的能量,包括重力势能和弹性势能等。
综上所述,高中物理中的功是力对物体做功的能力,可以通过力和位移的乘积来计算。
功的应用广泛,涉及能量转化、功率计算等方面。
掌握功的概念和计算方法对于学习物理学具有重要意义。
习题及方法:1.习题:一个物体在水平方向上受到一个恒力作用,力的大小为10N,方向与位移方向相同,物体移动了5m。
高中物理功和能转化公式总结功和能是高中物理的重点和难点,在高考中,功和能不仅会以选择题的形式出现,还会出现在非选择题中,下面是店铺给大家带来的高中物理功和能转化公式总结,希望对你有帮助。
高中物理功和能转化公式1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
2019年高中物理常用公式功和能转化公式1.功:W=Fscos(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),:F、s 间的夹角}2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s210m/s2,hab:a 与b高度差(hab=ha-hb)}3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=b}4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平{P:瞬时功率,P平:平均功率}7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(),t:通电时间(s)}10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}13.电势能:EA=qA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),A:A点的电势(V)(从零势能面起)}14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=EK{W合:外力对物体做的总功,EK:动能变化EK=(mvt2/2-mvo2/2)}15.机械能守恒定律:E=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-EP注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;(2)O090O 做正功;90O180O做负功;=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6106J,1eV=1.6010-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
高中物理动能定理机械能守恒定律公式高中物理动能定理机械能守恒定律公式1、功的计算:力和位移同(反)方向:W=Fl, 功的单位:焦尔(J)2、功率:3、重力的功:重力做功:为重力和竖直方向位移乘积W=mglcos&alpha;=mgh重力势能:为重力和高度的乘积。
Ep=mgh位置高低与重力势能的变化: W=mglcos&theta;=mgh=mg(h2—h1)4、动能定理:物理意义:力在一个过程中对物体做功,等于物体在这个过程中动能的变化。
注意: a、假如物体受多个力的作用,则W为合力做功。
b、适用于变力做功、曲线运动等,广泛应用于实际问题。
=EK2-EK15、机械能守恒定律:只有重力或弹力做功的系统内,动能和势能能够相互转化,而总的机械能保持不变。
EP1+EK1=EK2+EP26、能量守恒定律:能量既可不能消灭,也可不能创生,它只会从一种形式转化为其它形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变、高中物理动能定理知识点做功能够改变物体的能量、所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量。
W1+W2+W3+……=&frac12;mvt2—&frac12;mv021、反映了物体动能的变化与引起变化的原因—-力对物体所做功之间的因果关系、能够理解为外力对物体做功等于物体动能增加,物体克服外力做功等于物体动能的减小、因此正功是加号,负功是减号。
2。
“增量”是末动能减初动能。
&Delta;EK&gt;0表示动能增加,&Delta;EK&lt;0表示动能减小。
3、动能定理适用单个物体,关于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理、由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化、在动能定理中、总功指各外力对物体做功的代数和、这个地方我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等、4、各力位移相同时,可求合外力做的功,各力位移不同时,分别求力做功,然后求代数和。
高中物理力学问题中的功和功率的概念及计算在高中物理学习中,力学是一个非常重要的部分,而功和功率又是力学中的基本概念。
掌握了功和功率的概念及计算方法,能够帮助学生更好地理解和解决与力学相关的问题。
本文将重点介绍功和功率的概念、计算方法,并通过具体题目进行解析,帮助学生掌握解题技巧。
一、功的概念及计算1. 功的概念:功是力在物体上所做的功。
当力F作用于物体上的点A上,使物体沿力的方向发生位移s时,力对物体所做的功W定义为W = F·s·cosθ,其中θ为力F和位移s之间的夹角。
2. 功的计算方法:根据功的定义,我们可以通过计算力和位移的乘积再乘以夹角的余弦值来求解功。
例如,当一个力为10N的物体在水平方向上受到一个10m的位移时,夹角为0度,则该力对物体所做的功为W = 10N × 10m × cos0°= 100J。
3. 举一反三:在实际问题中,有时会给出力的大小和角度,让我们计算功。
例如,一个力为20N的物体受到一个斜向上的力,力的大小为30N,与水平方向的夹角为60度,位移为5m。
我们可以利用力的分解,将斜向上的力分解为水平方向和竖直方向上的力,然后计算水平方向上的力对物体所做的功,即W = 30N × 5m× cos60° = 75J。
二、功率的概念及计算1. 功率的概念:功率是单位时间内所做功的大小,通常用符号P表示。
功率P定义为P = ΔW/Δt,其中ΔW表示单位时间内所做的功,Δt表示单位时间。
2. 功率的计算方法:根据功率的定义,我们可以通过计算单位时间内所做的功再除以单位时间来求解功率。
例如,当一个力为10N的物体在水平方向上受到一个10m的位移,并在2秒内完成,那么单位时间内所做的功为ΔW = W/Δt =100J/2s = 50J/s,即功率为50瓦特。
3. 举一反三:在实际问题中,有时会给出力的大小、位移和时间,让我们计算功率。
高中物理:功的计算【知识点的认识】1.做功的两个不可缺少的因素:力和物体在力的方向上发生的位移.2.功的公式:W=Flcosα,其中F为恒力,α为F的方向与位移l的方向之间的夹角;功的单位:焦耳(J);功是标量.3.功的计算:(1)合力的功①先求出合力,然后求总功,表达式为:∑W=∑F⋅scosθ(θ为合力与位移方向的夹角)②合力的功等于各分力所做功的代数和,即:∑W=W1+W2+…(2)变力做功:对于变力做功不能依定义式W=Fscosα直接求解,但可依物理规律通过技巧的转化间接求解.①可用(微元法)无限分小法来求,过程无限分小后,可认为每小段是恒力做功.②平均力法:若变力大小随位移是线性变化,且方向不变时,可将变力的平均值求出后用公式:计算.③利用F﹣s图象,F﹣s图线与坐标轴所包围的面积即是力F做功的数值.④已知变力做功的平均功率P,则功W=Pt.⑤用动能定理进行求解:由动能定理W=△E K可知,将变力的功转换为物体动能的变化量,可将问题轻易解决.⑥用功能关系进行求解.【命题方向】题型一:功的计算例1:如图所示,质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置.用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置.在此过程中:(1)F为恒力,拉力F做的功是FLsinθJ(2)用F缓慢地拉,拉力F做的功是mgL(1﹣cosθ)J.分析:小球用细线悬挂而静止在竖直位置,当用恒力拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,由功的公式结合球的位移可求出拉力做功.当F缓慢地拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,则由动能定理可求出拉力做功.解答:(1)当小球用细线悬挂而静止在竖直位置,当用恒力拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,则拉力做功为:W=FS=FLsinθ(2)当F缓慢地拉离与竖直方向成θ角的位置过程中,缓慢则是速率不变,则由动能定理可得:W F﹣mgh=0而高度变化为:h=L(1﹣cosθ)所以W F=mgL(1﹣cosθ)故答案为:FLsinθ;mgL(1﹣cosθ).点评:当力恒定时,力与力的方向的位移乘积为做功的多少;当力不恒定时,则由动能定理来间接求出变力做功.同时当小球缓慢运动,也就是速率不变.题型二:用画图法求功例2:用铁锤将一铁钉击入木块,设木块对铁钉的阻力与铁钉进入木块内的深度成正比,即F f=kx(其中x为铁钉进入木块的深度),在铁锤击打第一次后,铁钉进入木块的深度为d.(1)求铁锤对铁钉做功的大小;(2)若铁锤对铁钉每次做功都相等,求击打第二次时,铁钉还能进入的深度.分析:阻力与深度成正比,力是变力,可以应用f﹣d图象再结合动能定理分析答求解.解答:(1)由题意可知,阻力与深度d成正比,f﹣d图象如图所示,F﹣x图象与坐标轴所形成图形的面积等于力所做的功,故第一次时所做的功:W=;(2)每次钉钉子时做功相同,如图所示可得:力与深度成正比,则:f=kd,f′=kd′,两次做功相同,W=df=(f+f′)(d′﹣d),解得:d′=d﹣d,第二次钉子进入木板的深度:h=d′﹣d=(﹣1)d;答:(1)铁锤对铁钉做功的大小为;(2)二次钉子进入木板的深度(﹣1)d;点评:图象法在物理学中应用非常广泛,有时可以起到事半功倍的效果,在学习中要注意应用.【解题方法点拨】1.在计算力所做的功时,首先要对物体进行受力分析,明确是要求哪个力做的功,这个力是恒力还是变力;其次进行运动分析,明确是要求哪一个过程力所做的功.关于恒力的功和变力的功的计算方法如下:(1)恒力做功:对恒力作用下物体的运动,力对物体做的功用W=Flcosα求解.该公式可写成W=F•(l•cosα)=(F•cosα)•l.即功等于力与力方向上的位移的乘积或功等于位移与位移方向上的力的乘积.(2)变力做功:①用动能定理W=△E k或功能关系W=△E,即用能量的增量等效代换变力所做的功.(也可计算恒力做功)②当变力的功率P一定时,可用W=Pt求功,如机车以恒定功率启动时.③把变力做功转化为恒力做功:当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积.如滑动摩擦力做功、空气阻力做功等.(3)总功的求法:①总功等于合外力的功:先求出物体所受各力的合力F合,再根据W总=F合lcosα计算总功,但应注意α应是合力与位移l的夹角.②总功等于各力做功的代数和.【知识点的应用及延伸】各种力做功的特点1、重力做功特点(1)重点做功与路径无关,只与物体的始末位置高度差有关.(2)重力做功的大小:W=mg•h.(3)重力做功与重力势能的关系:W G=﹣△E p=E p1﹣E p2.此外,做功多少与路径无关的力还有:匀强电场中的电场力做功,液体的浮力做功等.2.摩擦力做功的特点:(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在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其他形式的能.③相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做功的代数和总为零.(2)滑动摩擦力做功的特点:①滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,当然也可以不做功.②一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两个方面:一是相互摩擦的物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内能.③一对滑动摩擦力的总功等于﹣f△s,式中△s指物体间的相对位移.④转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,即W=Q(即摩擦生热).⑤滑动摩擦力、空气摩擦阻力等,在曲线运动或往返运动时等于力和路程(不是位移)的乘积.。
高中物理功的计算与功率的转换在高中物理学中,功是一个重要的概念,它描述了力对物体所做的工作。
同时,功率则衡量了单位时间内完成的功的多少。
本文将介绍如何计算功以及如何将功转换为功率。
一、功的计算在物理学中,功的计算公式为:功 = 力 ×距离× cosθ其中,力是施加在物体上的力,距离是物体在力作用下移动的距离,θ是力的方向与物体移动方向之间的夹角。
例如,如果一个人以40牛的力向前推一个质量为10千克的物体,物体在推力下移动了5米,则该人所做的功可以通过以下公式计算:功 = 40牛 × 5米 × cos0°= 200焦耳(J)二、功率的转换功率是描述单位时间内完成的功的多少,计算公式为:功率 = 功 / 时间其中,功以焦耳为单位,时间以秒为单位,功率以瓦特为单位。
例如,如果一个人以200焦耳的功向前推一个质量为10千克的物体,花费的时间为2秒,则该人的功率可以通过以下公式计算:功率 = 200焦耳 / 2秒= 100瓦特(W)三、功与功率的实际应用功和功率的概念在日常生活和工程领域中有着广泛的应用。
以下是两个例子:1. 电力消耗与功率在家庭用电中,我们常常会看到电器设备的功率标识,如电视机的功率为100瓦特。
这意味着当我们打开电视机并使其工作时,它每秒钟会消耗100焦耳的电能。
如果电视工作了1小时,那么所消耗的总电能为:总电能 = 功率 ×时间= 100瓦特 × 3600秒= 360,000焦耳(J)2. 汽车引擎的功率转换汽车引擎的功率通常用马力(horse power)来描述。
马力是一种功率单位,1马力约等于745.7瓦特。
当汽车引擎输出200马力时,我们可以使用下面的公式来计算其功率:功率 = 200马力 × 745.7瓦特/马力= 149,140瓦特(W)四、总结本文介绍了高中物理中功的计算方法以及如何将功转换为功率。
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高中物理做功的公式在高中物理中,我们经常会遇到做功的概念,它是物理学中非常重要的一个概念,也是力学的基础。
在力学中,做功的公式是W = F * d * cosθ,其中W表示做功,F 表示力的大小,d表示物体移动的距离,θ表示力的方向与物体移动方向之间的夹角。
让我们来了解一下做功的含义。
做功是指力对物体的作用使物体发生位移时所做的功。
简单来说,当一个力作用在物体上,并使物体发生移动时,力所做的工作就是做功。
而做功的大小和方向则由力的大小、物体移动的距离以及力的方向与物体移动方向之间的夹角决定。
做功的公式W = F * d * cosθ中的cosθ是非常重要的,它代表了力的方向与物体移动方向之间的夹角对做功的影响。
当力的方向与物体移动方向相同时,夹角为0度,cos0°等于1,此时做功的值最大;当力的方向与物体移动方向垂直时,夹角为90度,cos90°等于0,此时做功的值为0;当力的方向与物体移动方向相反时,夹角为180度,cos180°等于-1,此时做功的值最小,甚至可能为负值。
在实际应用中,我们常常会遇到斜面上的物体沿斜面滑动的情况。
这时,我们可以通过分解力的大小和方向,利用做功的公式计算斜面对物体所做的功。
假设物体在斜面上沿着斜面下滑,斜面与水平面的夹角为θ,物体在下滑过程中受到的重力为Fg,斜面对物体的支持力为Fn,斜面对物体所做的摩擦力为Ff。
根据分解力的原理,我们可以得到物体在斜面上的合力为Fh = Fg * sinθ - Fn * cosθ - Ff。
然后,我们可以将合力代入做功的公式,计算出斜面对物体所做的功。
这个过程中,我们需要注意力的方向与物体移动方向之间的夹角。
除了斜面上的物体滑动,做功的公式在其他情况下也都有广泛的应用。
例如,当我们推动一辆自行车前进时,我们所施加的力与车辆移动方向相同时,做的功将推动自行车前进;而当我们反向踩踏自行车时,施加的力与车辆移动方向相反,做的功将减少自行车的速度。
高中物理功率和电能计算技巧总结在高中物理学习中,功率和电能是重要的概念,也是解题中经常遇到的考点。
掌握功率和电能的计算技巧,不仅有助于理解物理原理,还能帮助我们解决实际问题。
本文将总结一些高中物理功率和电能计算的技巧,并通过具体题目的举例,说明其考点和解题思路。
一、功率的计算技巧功率是描述能量转化速率的物理量,表示单位时间内所做的功。
在计算功率时,我们可以利用以下几个常用的公式:1. 功率的定义公式:功率P等于做功W与时间t的比值,即P=W/t。
这个公式是功率的基本定义,也是我们最常用的计算方式。
例如,一个物体在5秒内做了20焦耳的功,那么它的功率为20/5=4瓦特。
2. 功率与力的关系:功率P等于力F对物体运动速度v的乘积,即P=Fv。
这个公式适用于力和速度已知的情况。
例如,一个力为10牛的物体以2米每秒的速度运动,那么它的功率为10×2=20瓦特。
3. 功率与电流的关系:功率P等于电流I对电压U的乘积,即P=IU。
这个公式适用于电流和电压已知的情况。
例如,一个电灯的电流为0.5安,电压为220伏,那么它的功率为0.5×220=110瓦特。
二、电能的计算技巧电能是指电流通过导体时所做的功,是电流的能量形式。
在计算电能时,我们可以利用以下几个常用的公式:1. 电能的定义公式:电能E等于电压U对电流I的乘积再乘以时间t,即E=UIT。
这个公式是电能的基本定义,也是我们常用的计算方式。
例如,一个电器在2小时内以220伏的电压和0.5安的电流工作,那么它的电能为220×0.5×2=220焦耳。
2. 电能与功率的关系:电能E等于功率P乘以时间t,即E=Pt。
这个公式适用于功率和时间已知的情况。
例如,一个电器的功率为100瓦特,工作时间为1小时,那么它的电能为100×1=100焦耳。
3. 电能与电量的关系:电能E等于电量Q乘以电压U,即E=QU。
这个公式适用于电量和电压已知的情况。
1、功的定义式为,可理解为
.即功等于力与力方向分位移之积或等于位移方向分力与位移之积.
2、功是标量,但有正负之分,其正负号仅表示对动能的贡献,即正功使动能增加,负功使动能减小,也可把负功叙述为“某物体克服该力做功”.
3、用定义式只能求恒力做功问题.对于特殊的变力,如正比例变化的力,像弹簧的弹力,可取平均力代替恒力,或物体运动摩擦力只有方向变化时,摩擦力等效为恒力,位移S取路程来处理.
4、功的定义式中位移s为物体对地的位移.
例、如图所示,一人通过滑轮沿与水平方向成角施一恒力F作用在绳的一端,使木块水平向右移动s的距离.在此过程中,恒力F做的功为()
A.
B.
C.
D.
解析:方法一:注意恒力功公式中F与s的同一性,s应是F的作用点发生的位移,作用点的位移如图中的
BB’。
因为等腰三角形,有,所以力F做
功为:,所以选B。
方法二:由功能转化关系知:人做功就是人通过绳子对木块做功,消耗的都是人的体能,根据功的标量性,人做的功等效为两段绳子对木块做的功,因而有:。
方法三:人做的功就是滑轮与木块间的细杆对木块做的功,细杆对木块的水平分力为,其对木块做功为。
答案:B。
高中物理《功和功率的计算》知识与常用结论功和功率的计算1、求变力做功的几种方法功的计算在中学物理中占有十分重要的地位,中学阶段所学的功的计算公式W=FScosa只能用于恒力做功情况,对于变力做功的计算则没有一个固定公式可用,本文对变力做功问题进行归纳总结如下:(1)等值法等值法即若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以同过计算该恒力的功,求出该变力的功。
而恒力做功又可以用W=FScosa计算,从而使问题变得简单。
(2)、微元法当物体在变力的作用下作曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,且力与位移的方向同步变化,可用微元法将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和。
三、平均力法如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化时,可用力的算术平均值(恒力)代替变力,利用功的定义式求功。
(4)、图象法(5)、能量转化法求变力做功功是能量转化的量度,已知外力做功情况可计算能量的转化,同样根据能量的转化也可求外力所做功的多少。
因此根据动能定理、机械能守恒定律、功能关系等可从能量改变的角度求功。
①、用动能定理求变力做功动能定理的内容是:外力对物体所做的功等于物体动能的增量。
它的表达式是W外=ΔEK,W外可以理解成所有外力做功的代数和,如果我们所研究的多个力中,只有一个力是变力,其余的都是恒力,而且这些恒力所做的功比较容易计算,研究对象本身的动能增量也比较容易计算时,用动能定理就可以求出这个变力所做的功。
③、用功能原理求变力做功功能原理的内容是:系统所受的外力和内力(不包括重力和弹力)所做的功的代数和等于系统的机械能的增量,如果这些力中只有一个变力做功,且其它力所做的功及系统的机械能的变化量都比较容易求解时,就可用功能原理求解变力所做的功。
④、用公式W=Pt求变力做功机械能及机械能守恒定律的应用一、对机械能守恒定律的理解1、对机械能中的重力势能的理解机械能中的重力势能是一个相对值,只有选定了零势能参考面才有物体相对于零势面的重力势能。
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与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(必修二)课时教案7、2、2功得计算新课标要求㈠知识与技能熟练掌握功得计算得方法㈡过程与方法会灵活应用方法求功,提高分析解决问题得能力㈢情感、态度与价值观由否定到肯定,学会分析方法,增强学习物理得自信心教学重点功得计算得方法教学难点灵活应用方法求功教学方法采取启发、讨论式教学,精心设置题目,通过“发现错误-纠正错误-归纳总结-实践”得认知过程中,总结掌握功得计算得四种方法。
课堂类型习题课教学工具多媒体课件教学过程㈠、引入新课复习问题设计:⑴、做功得两个不可缺少得因素就是什么?⑵、如何计算衡力做功?⑶、正功与负功得物理意义分别就是什么?⑷、如何计算总功?㈡、进行新课⑴、公式W=Flcosα得应用功得计算在中学物理中占有十分重要得地位,中学阶段所学得功得计算公式W =Fl cosα只能用于恒力做功情况,特别注意位移l应理解为力得作用点得位移,当然,当力直接作用在物体上且不考虑物体得形变与转动时,力得作用点得位移与物体得位移相同,由于中学物理中绝大多数都就是属于这种情况,所以有些地方把它理解为物体得位移。
【例1】质量为m得物体静止于倾角为θ,质量为M得斜面上,现对斜面体施加一个水平向左得推力F,使物体随斜面体一起沿水平方向向左做匀速运动,位移为l,求此过程中⑴、力F做得功W1⑵、摩擦力对物体做得功W2⑶、弹力对物体做得功W3⑷、斜面对物休做得功W4⑸、地面对斜面做得功W5题后总结:①、本公式中F必须就是恒力;②、α就是F与l之间得夹角;③、l严格得讲就是力得作用点相对于地面得位移。
【练习1】如图所示,物体质量为2Kg,光滑得定滑轮质量不计,今用一竖直向上得50牛恒力向上拉,使物体上升4米距离,则在这一过程中拉力所做得功为_____焦。
㈡、计算总功得两种方法:【例2】斜面高H,倾角为θ,滑块质量为m,与斜面间动摩擦因数为μ,计算滑块由上端滑到底端得过程中外力对物体所做得总功。
题后总结:计算总功得两种方法:⑴、就是先求合外力,再根据公式W=Flcosα计算。
⑵、就是先分别求各外力得功,再求各外力得功得代数与。
㈢、变力做功(思路:将变力做功转化为恒力做功)常见得方法有:⑴等值法:通过相关连点得联系将变力做功转化为恒力做功。
等值法即若某一变力得功与某一恒力得功相等,则可以同过计算该恒力得功,求出该变力得功。
而恒力做功又可以用W=Flcosα计算,从而使问题变得简单。
【例3】如图,定滑轮至滑块得高度为h,已知细绳得拉力为F(恒定),滑块沿水平面由A点前进s至B点,滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为α与β。
求滑块由A点运动到B点过程中,绳得拉力对滑块所做得功。
⑵微元法当物体在变力得作用下作曲线运动时,若力得方向与物体运动得切线方向之间得夹角不变,且力与位移得方向同步变化,可用微元法将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功得代数与。
特例:耗散力(如空气阻力)在曲线运动(或往返运动)过程中,所做得功等于力与路得乘积,不就是力与位移得乘积,可将方向变化大小不变得变力转化为恒力来求力所做得功。
【例4】如图所示,某力F=10N作用于半径R=1m得转盘得边缘上,力F得大小保持不变,但方向始终保持与作用点得切线方向一致,则转动一周这个力F做得总功应为:A.0JB.20πJC.10JD.20J【练习2】以一定得初速度竖直向上抛出一个物体,小球上升得最大高度为h,空气阻力得大小为f,则从抛出到落回原出发点得过程中,空气阻力对小球所做得功为:A.0B.-fhC.-2fhD.-4fh⑶平均力法如果力得方向不变,力得大小对位移按线性规律变化时,可用力得算术平均值(恒力)代替变力,利用功得定义式求功。
【例5】在光滑得水平面上静止一长为l得质量分布均匀得铁链,已知单位长度得质量为m,现在一端施加一竖直向上得力F将铁链缓慢提起恰好离开地面,求此过程中里F对铁链做得功。
【练习3】一辆汽车质量为105㎏,从静止开始运动,其阻力为车重得0、05倍。
其牵引力得大小与车前进得距离变化关系为F=103x+f0,f0就是车所受得阻力。
当车前进100m时,牵引力做得功就是多少?⑷图象法如果力F随位移得变化关系明确,始末位置清楚,可在平面直角坐标系内画出F—x图象,图象下方与坐标轴所围得“面积”即表示功。
【例6】:对于例5与练习3除可用平均力法计算外也可用图象法。
㈢、课堂小结本课内容中虽然就是如何计算功,但变力做功问题为难点,因此在分析题目时要认真审题,特别就是题目种得隐含条件、关键字、词句得分析就是解题得突破口。
做功得计算时,先作出恒力或就是变力得判断,这样便于方法得选择。
同时,还应该注意去归纳、总结解题得思路与方法,注意学过得旧知识与其它学科知识得渗透、应用。
㈣、作业布置作业见【课后练习题】板书设计§7、2、2功得计算㈠、恒力做功:W=Flcosα①、本公式中F必须就是恒力;②、α就是F与l之间得夹角;③、l严格得讲就是力得作用点相对于地面得位移。
㈡、计算总功得两种方法:⑴、就是先求合外力,再根据公式W =Fl cosα计算。
⑵、就是先分别求各外力得功,再求各外力得功得代数与。
㈢、变力做功得计算⑴等值法⑵微元法⑶平均力法⑷图象法教学后记⑴、以上题型都要求学生先练,教师根据学生练中反馈情况,精讲其中部分习题。
即多数学生错得、不会做得与有多种解法得题。
⑵、练以课内为主,课外得时间留给学生消化、结合;教师通过巡视、学生提问、学生板演与举手统计等形式了解学生答题情况。
⑶、要求每个学生都有一本错题集锦。
对做错得题,分析错因。
⑷、诊断测试就是针对单元测试评改中发现得普遍问题,经评讲与辅导后,进行得二次测试,命题只限于上述问题,题量不受限制。
课后练习题1.一根木棒沿水平桌面从A运动到B,位移为s,若棒与桌面得摩擦力大小为f,则棒对桌面得摩擦力与桌面对棒得摩擦力做得功各为( C )A.-fs;-fsB.fs;-fsC.0;-fsD.-fs;02.如图所示, 用同样得力F拉同一物体, 在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样得距离,则拉力F 得做功情况就是( C )A.甲中做功最少B.丁中做功最多C.做功一样多D.无法比较3.如图所示,木块A放在上表面粗糙得木块B得左上端,用恒力F将A拉至B得右端,第一次将B固定在地面上,F做得功为W1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,F做得功为W2,比较两次做功,可能就是( A )A.W1<W2B.W1=W2C.W1>W2D.无法比较4.如图所示,劈a放在光滑得水平面上,斜面光滑,把b物体放在斜面得顶端由静止开始滑下,则在下滑过程中,a对b得弹力对b做得功为W1,b 对a得弹力对a做得功为W2,下列关系中正确得就是( D )A.W1=0,W2=0B.W1≠0,W2=0C.W1=0,W2≠0D.W1≠0,W2≠05.如图所示,物体A得质量为2kg,置于光滑得水平面上,水平拉力2N,不计绳子与滑轮得摩擦与滑轮得质量,物体A获得得加速度a=________m/s2,在物体A移动0、4m得过程中,拉力F做功________J.2;1、66.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,第一次就是斜上拉力,第二次就是斜下推力,两次力得作用线与水平方向得夹角相同,力得大小也相同,位移大小也相同,则( B )A.力F对物体做得功相同,合力对物体做得总功也相同B.力F对物体做得功相同,合力对物体做得总功不相同C.力F对物体做得功不相同,合力对物体做得总功相同D.力F对物体做得功不相同,合力对物体做得总功也不相同7.一木块前端有一滑轮,绳得一端系在右方固定处,另一端穿过滑轮用恒力F拉住保持两股绳之间得夹角θ不变,如图所示.当用力拉绳使木块前进s时,力F对木块做得功(不计绳重与摩擦)就是( B )A.FscosθB.Fs(1+cosθ)C.2FscosθD.2Fs8.如图所示,木块M上表面就是水平得,当木块m置于M上,并与M 一起沿固定得光滑斜面由静止开始下滑,在下滑过程中( AB )A.重力对m做正功B.M对m得支持力对m做负功C.M对m得摩擦力对m做负功D.m所受得合外力对m做负功9.如图所示,绕过定滑轮得绳子,一端系一质量为10kg得物体A,另一端被人握住,最初绳沿竖直方向,手到滑轮距离为3m.之后人握住绳子向前运动,使物体A匀速上升,则在人向前运动4m得过程中,对物体A作得功________.(绳得质量、绳与轮摩擦、空气阻力均不计)200J10.粗糙水平面上,绳子一端系一小球绕另一端做半径为R得圆周运动,小球质量为m,与桌面间得动摩擦因数为μ,则小球经过1/4圆周得时间内(ACD)A.绳子得拉力对球不做功B.绳子得拉力对球做功πRF/2C.重力与支持力不做功D.摩擦力对物体做功μmgRπ/211.面积很大得水池,水深为H,水面上浮着一正方形木块,木块边长为a,密度为水得1/2,质量为m,开始时,木块静止,现用力F将木块缓慢地压入水池,不计摩擦,求从开始到木块刚好完全没入水中得过程中,力F所做得功?1/4mga12.关于摩擦力得功,下列说法中正确得就是( D )A.静摩擦力总就是做正功,滑动摩擦力总就是做负功B.静摩擦力对物体不一定做功,滑动摩擦力对物体一定做功C.静摩擦力对物体一定做功,滑动摩擦力对物体可能不做功D.静摩擦力与滑动摩擦力都可能对物体不做功13.一个质量m=10kg得静止物体与水平地面间滑动摩擦系数μ=0、2,受到一个大小为100N与水平方向成θ=37°得斜向上拉力作用而运动、若作用时间为t=2s,则拉力对物体做功为________,物体克服摩擦力做得功为________.1152J;115、2J14.如图所示,B物体在拉力F得作用下向左运动,在运动得过程中,A、B 间有相互作用得摩擦力,则摩擦力做功得情况就是( B )A.A、B都克服摩擦力做功B.摩擦力对A不做功,B克服摩擦力做功C.摩擦力对A做功,B克服摩擦力做功D.摩擦力对A、B都不做功分享分享到新浪Qing1顶。