高一物理功和功率

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。

功和功率的公式功是物体所做的力的作用方式，是用力推动物体发生位移的过程。

功率则是指功的变化率，即单位时间内所做的功或能量的转化速率。

在物理学中，功和功率的计算公式如下。

一、功的公式：根据物理学的定义，功等于力与位移的乘积。

假设一个物体受到作用力F，位移为d，则功W可以表示为：W = F × d其中W表示功，F表示作用力，d表示位移。

如果作用力不是恒定的，需要使用微积分中的积分概念，将力的大小随时间变化的瞬时值乘以位移的微小变化来求解。

将位移分成很多个微小的部分，求解每个微小部分力与位移的乘积，然后将这些微小值相加即可得到总功的值。

二、功率的公式：功率P表示单位时间内所做的功或能量的转化速率。

功率的计算公式可以表示为：P = W / t其中P表示功率，W表示单位时间内所做的功，t表示时间。

功率也可以用力和速度的乘积来表示：P = F × v其中P表示功率，F表示力，v表示速度。

三、应用示例：1. 如果一个物体质量为m，受到重力加速度g的作用，从地面上升到高度h的过程中，重力的功可以计算为：W = m × g × h2. 一个汽车以恒定的速度v在水平路面上行驶，在时间t内所做的功可以表示为：W = F × d = F × v × t其中F表示摩擦力。

3. 如果一个人以力F推动一个物体沿水平方向发生位移d的过程中，所做的功可以表示为：W = F × d4. 电功率是电流I通过电阻R时所做的功率，可以表示为：P = I² × R其中P表示功率，I表示电流，R表示电阻。

5. 在机械领域中，功率可以用引擎输出的扭矩与转速之积来表示：P = T × ω其中P表示功率，T表示扭矩，ω表示角速度。

总结：功和功率是物理学中重要的量，用于描述物体的运动和能量转化的过程。

功等于作用力与位移的乘积，功率则是单位时间内所做的功或能量的转化速率。

功和功率的概念及计算方法功和功率是物理学中重要的概念，用以描述物体所具有的力的作用和能量的转化过程。

在本文中，我们将介绍功和功率的概念以及计算方法，并探讨其在物理学和工程应用中的意义。

一、功的概念及计算方法功（Work）是表示力对物体所做的推动或抵抗性质上的量，通常用符号“W”表示，其计算公式为：W = F * d * cosθ其中，F表示力的大小，d表示力的方向上的位移，θ表示力对位移的夹角。

功的单位是焦耳（J）。

举个例子，当一个力F对一个物体施加时，如果力和位移方向相同（即θ=0），那么物体所做的功等于力乘以位移。

如果力和位移方向垂直（即θ=90°），则物体不做功。

二、功率的概念及计算方法功率（Power）是指单位时间内所做的功，表示对物体所做的工作速率。

通常用符号“P”表示，其计算公式为：P = W / t其中，W表示作用力所做的功，t表示所用的时间。

功率的单位是瓦特（W）。

功率可以用于描述物体对能量的转化速率。

例如，当一个电灯泡消耗100瓦特的功率时，意味着它每秒消耗100焦耳的能量。

三、功和功率在物理学中的意义功和功率是物理学中研究物体运动和能量转化的重要概念。

在力学中，功描述了力对物体所做的推动或抵抗，并用于计算物体的机械能。

例如，当一个物体在重力作用下下落时，重力对物体所做的功等于物体的重力势能的改变。

在热力学中，功用于描述热能的转化，例如汽车发动机将燃料化学能转化为机械能，从而推动汽车运动。

在电学中，功用于描述电能转化。

例如，电力公司所提供的电能通过电线输送到家庭，并由电灯泡等电器转化为光能、热能等形式。

四、功和功率在工程应用中的意义功和功率在工程应用领域也具有重要意义。

在机械工程中，了解功和功率可以帮助工程师设计高效的机械系统，提高能源利用率。

在电气工程中，掌握功和功率的计算方法可以帮助工程师设计合适的电路和电力系统，确保电能的稳定输送和有效利用。

在能源工程中，了解功和功率有助于优化能源开发和利用方式，提高能源利用效率。

高一功和功率的知识点总结在物理学中，功和功率是非常重要的概念，它们用于描述物体所具有的能力和能量的转移。

在高中物理的课程中，对于功和功率的理解和应用，是培养学生科学思维和解决实际问题的重要途径之一。

下面我将从不同角度对功和功率进行总结和解释。

一、功的概念和计算功是对力的作用下产生的能量转移的度量。

在物理学中，功的计算公式为：功等于作用力乘以物体移动的位移和力的夹角的余弦值。

即：功 = 力 ×位移× cosθ其中，力的单位是牛顿（N），位移的单位是米（m），角度的单位是弧度（rad），功的单位是焦耳（J）。

例如，当一个力为5N的物体沿着位移为2m的方向作用时，角度为90°，则该物体所受到的功为10J（5N × 2m × cos90°）。

二、功的正负和功的效果在物理学中，根据力的方向和物体的位移方向，可以将功分为正功和负功。

当力的方向和物体的位移方向相同时，功为正。

当力的方向和物体的位移方向相反时，功为负。

正功表示对物体做正向的能量转移，使物体获得能量；负功表示对物体做反向的能量转移，使物体丧失能量。

例如，当力的方向和物体的位移方向相同时，如将书静止不动地推向前方，力和位移的夹角为0°，则所施加的力会使书向前移动，这时所做的功为正数，表示力对书做正向的能量转移，使书获得能量。

而当力的方向和物体的位移方向相反时，如将书向后方拉动使其停止，力和位移的夹角为180°，则所施加的力会使书向后移动，这时所做的功为负数，表示力对书做反向的能量转移，使书丧失能量。

三、功率的概念和计算功率是对功的转化速率的度量，表示单位时间内产生和消耗的能量的大小。

在物理学中，功率的计算公式为：功率等于单位时间内所做的功的大小。

即：功率 = 功 ÷时间其中，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）。

例如，当一个物体在2秒钟内做了10焦耳的功，那么该物体的功率为5瓦特（10J ÷ 2s）。

高一物理功和功率是非常重要的知识点，下面是相关内容的详细梳理：
功的定义
功是描述能量转移的物理量，通常用符号W表示。

在物理学中，功指力对物体的作用导致物体运动或产生形变时所完成的工作。

功的计算公式
做功的大小可以根据公式W = F × d × cosθ 来计算，其中F为施加力的大小，d 为移动距离，θ为力的方向与物体位移方向之间的夹角。

如果力的方向与物体的位移方向相同，那么两者之间的夹角为0度，cosθ就等于1；如果力的方向和物体的位移方向垂直，那么两者之间的夹角为90度，cosθ就等于0；如果力的方向与物体的位移方向相反，那么两者之间的夹角为180度，cosθ就等于-1。

功率的定义
功率是描述单位时间内完成功的速率，通常用符号P表示。

在物理学中，功率指每秒钟所完成的功的大小。

功率的计算公式
功率可以根据公式P = W / t来计算，其中W为所完成的功，t为完成功的时间。

功和功率的单位
功的单位是焦耳，通常用J表示；功率的单位是瓦特，通常用W表示。

1焦耳/秒等于1瓦特。

总之，高一物理功和功率是需要掌握的基础知识点。

掌握了这些概念和公式，可以很好地解决与功和功率相关的问题，并更好地理解物体运动和能量转化的过程。

功与功率的概念与计算方法功（work）是物体受力作用下发生的位移所做的功，通常用W表示。

功是物体接受外力作用后所获得的能量，是衡量物体在力的作用下所做的工作的大小。

功的计算公式为：W = F × s × cosθ其中，F为作用力的大小，s为物体的位移，θ为作用力和位移之间的夹角。

当力的作用方向与位移方向相同时，夹角θ为0°，此时cosθ等于1，所以功等于作用力的大小乘以位移的大小。

当力的作用方向与位移方向相互垂直时，夹角θ为90°，此时cosθ等于0，所以功等于0。

功率（power）是物体做功的速度，用P表示。

功率是衡量单位时间内做功的多少，即单位时间内能量的转化速率。

功率的计算公式为：P = W / t其中，W为做的功的大小，t为所用的时间。

功率的单位是瓦特（W），常用的倍数有千瓦特（kW）和兆瓦特（MW）。

计算方法：1. 当力的大小和位移的大小已知时，可以根据功的计算公式计算功的值。

2. 当功的大小和时间已知时，可以根据功率的计算公式计算功率的值。

3. 当功率和时间已知时，可以根据功率的计算公式计算做的功的值。

4. 当力的大小和功率已知时，可以根据力和功率的关系得到位移的大小。

举例来说，一名工人用力推动一个货物，货物的质量为m，加速度为a，推动的距离为s。

根据牛顿第二定律，推动的力F等于货物的质量乘以加速度。

根据功的计算公式，假设推动力的大小为F，位移的大小为s，夹角θ为0°，那么功等于F乘以s乘以cos0°，即功等于F乘以s。

根据工作的定义，功的大小等于所做的功所消耗的能量，因此在单位时间内所做的功等于功除以所用的时间。

这就是功率的定义。

综上所述，功和功率是描述物体力学性质的重要概念。

通过合理的计算方法，我们能够准确地计算出物体所做的功和单位时间内的功率。

在实际应用中，功和功率的概念和计算方法对于解决工程问题和实现能量转化具有重要的指导意义。

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。

高一物理必修版2课件第一章功和功率一、机械功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。

在国际单位制中，功的单位是：焦耳。

(2)功是过程量，即做功必须经过一段时间。

2．功的两个要素（1）力（2）在力的方向上发生位移。

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)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。

(4)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。

二、功率1．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 )功率是标量。

国际单位制中功率的单位为瓦(W)。

2．功率的公式(1)P＝W/t(2)P＝FVcosα【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。

(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。

在所受阻力f不变时，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＝F max=f max。