各种力的做功特点
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1、静电力做功的特点:静电力做功与路径无关,与初末位置的电势差有关。
即AB AB qU W =2、电荷在电场中具有的势能,叫电势能。
3、电场力做功与电势能变化的关系:pB pA AB E E W -=电场力做了多少功,电势能就变化多少。
pB pA AB E E W >>,0 (电场力做正功,电势能减少)pB pA AB E E W <<,0 (电场力做负功,电势能增加)例:电场力做了J 5+的功,电势能减小了J 5。
电场力做了J 10-的功,电势能增加了J 10。
4、设0=pB E ,AB pA W E = (A 点的电势能等于把电荷移动到零势能位置电场力做的功)5、电势能与电荷量的比值叫电势 q E p =ϕ 6、电势的单位是伏特,电势是标量电势与零电势点的选择有关(电势具有相对性)通常选无穷远处或大地处电势为零★ 7、如何比较电势的高低(1)(根据电场线判断) 沿电场线方向电势降低(2)(根据电势能及电性判断)若电荷为正电荷,则电势能大处电势大 (qE p=ϕ) 若电荷为负电荷,则电势能小处电势大 (q E p-=ϕ)8、电势相同的各点构成的面叫等势面9、等势面的性质: (1)在同一等势面上移动电荷时,电场力不做功(2)电场线跟等势面垂直(3)等势面密处场强大、电场线密(4)不同等势面在空间不相交、不相切10、电势差电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压。
B A AB U ϕϕ-=,BA AB U U -=,BCAB AC U U U +=11、静电力做功与电势差的关系:AB AB qU W = (q 与AB W 、AB U 有关,计算时带入正负) qW U AB AB = (定义式) 电势与零电势点的选择有关,即电势具有相对性。
电势差与零电势点的选择无关,即电势差具有绝对性。
12、电场强度与电势差的关系:dU E AB = (适用于匀强电场),d 为沿电场方向的距离。
安培力和洛伦兹力做功的特点首先,让我们来了解一下安培力和洛伦兹力的定义和公式:安培力是指电流通过导线时,导线上每段微小长度上所受到的力的大小和方向。
安培力的大小与电流的大小、导线长度以及磁感应强度之间的关系由安培定律给出。
安培力的公式为:F = BILsinθ其中,F表示安培力的大小,B表示磁感应强度,I表示电流的大小,L表示导线长度,θ表示磁感应强度与导线的连线方向的夹角。
洛伦兹力是指带电粒子在磁场中受到的力。
洛伦兹力的大小和方向与粒子的电荷量、速度以及磁场强度之间的关系由洛伦兹力公式给出。
洛伦兹力的公式为:F=q(v×B)其中,F表示洛伦兹力的大小,q表示粒子的电荷量,v表示粒子的速度,B表示磁场的强度。
1.安培力对应的物理现象是电流通过导线时所受的力,这种力是由带电粒子在磁场中运动产生的。
由于安培力与导线的长度和电流的大小相关,因此当导线上的电流改变时,安培力也会随之改变。
2.安培力所做的功与导线的位置有关。
当导线垂直于磁场时,安培力所做的功最大。
而当导线与磁场平行时,安培力所做的功为零。
3.安培力不会改变导线的总机械能。
安培力的方向始终垂直于导线的方向,所以它不会改变导线的速度和机械能,而只会改变导线上电荷的内能。
1.洛伦兹力对应的物理现象是带电粒子在磁场中受到的力。
洛伦兹力的大小与电荷的电量、速度和磁场的强度相关,因此当这些参数改变时,洛伦兹力也会随之改变。
2.洛伦兹力做功时,粒子的速度方向和力的方向之间存在夹角。
如果速度和磁场方向平行或反平行,洛伦兹力所做的功为零。
而当速度和磁场方向垂直时,洛伦兹力所做的功最大。
3.洛伦兹力会改变粒子的机械能。
洛伦兹力的方向不一定与粒子的速度方向相同,所以它可以改变粒子的速度和动能,从而改变粒子的机械能。
综上所述,安培力和洛伦兹力的做功特点有所不同。
安培力所做的功与导线的位置有关,且不会改变导线的总机械能;而洛伦兹力所做的功与粒子的速度方向和力的方向之间的夹角有关,且可以改变粒子的机械能。
几种力做功的特点及求解方法作者:徐君生来源:《新高考·高一物理》2012年第04期功是物理学中一个非常重要的物理量,它是解决物理问题三大途径之一——动能定理方程中的关键物理量,同时也是解答物理习题重要方法之一——功能原理中至关重要的物理量. 因此能正确把握物体受到的各个力做功的特点及大小的求解方法就显得至关重要. 本文试就结合具体事例给同学们总结一下已学过的几种力做功的特点,为机械能守恒定律这一章内容的学习打下坚实的基础.■ 1. 恒力做功如果F是恒力,则求解恒力做功的基本方法是应用功的公式计算. 对功的计算式W=Fxcosα的使用,除知道F必须是恒力外,还应知道x的含义,公式中的x为力的作用点对地的位移. 对x的理解着重在三点:一是x是位移,位移的大小只与始末位置有关,所以恒力做功的特点是与移动的路径无关,只与始末位置有关,其典型代表就是重力;二是x为对地位移,一定是以地面为参考系而非相对位移;三是x是力的作用点对地位移而不是物体对地位移,这两个位移在绝大多数情况下没有区别,但如果力通过动滑轮施加到物体上,则这两个位移就完全不一样了,请看例1.■ 例1 一恒力F通过一动滑轮拉物体,沿光滑水平面前进了距离s. 在运动过程中,F与水平方向保持θ角不变,求该过程中拉力所做的功.■ 解析此题最容易得出的答案是WF=Fxcosθ,错误的原因就是没有正确理解公式中x的含义,正确答案应该是:设在绳上打一个结,见图2中的A点,力的作用点位移应该是图中AB长,设为L,则WF=FLcosα,只不过图中的L及α均不知,而求解L及α比较麻烦,所以本题采用等效替代法求解,拉力F作用在物体上的等效力为F+Fcosθ,所以等效力做功为(F+Fcosθ)x.■ 2. 变力做功变力做功不能直接用W=Fxcosθ公式计算,求解变力做功常用如下几种方法.(1)求解变力做功的方法方法一:平均值法. 当F是变力时,如果能求出F的平均值,则W=■xcosθ,只是中学范围内会计算平均值的情况就是力F随位移x线性变化,则平均值■=(F1+F2)/2.方法二:图象法. 若F随位移变化,且能画出F—x图象,则W可用F—x图象与x轴所包围的面积表示,这种F—x图象称之为示功图. x轴上方的面积表示力对物体做正功的多少,x 轴下方的面积表示力对物体做负功的多少.方法三:分段法(微元法). 微元法是物理学中非常重要的方法,其基本思想就是化“变”为“恒”,把物体运动的位移分割为若干小段,每一个小段F为定值或近似当做定值,则每一小段可用公式?驻W=F?驻xcosθ,然后把每一小段做功累加求和得到总功.方法四:等效替代法. 若某一变力做的和某一恒力做的功相等,则可以用求得的恒力的功来作为变力的功.方法五:动能定理法. 动能定理是中学范围内求解变力做功的最基本方法,有关动能定理的应用限于篇幅这里不再赘述.(2)几种特殊变力做功的结论结论一:以弹簧或橡皮绳为代表的弹力,其F与x成正比,应用图象法可得到弹簧被拉升或压缩x时弹力做的功为W=-kx2/2;结论二: f 大小不变,方向始终与速度v方向相反,应用微元法可得W f =- f s总,式中s 总是物体走过的总路程.结论三:力的方向始终与速度v的方向垂直,应用微元法知这个力不做功(W=0).■ 3. 作用力与反作用力做功(1)一般作用力与反作用力作用力与反作用力尽管大小相等,但由于作用在两个不同的物体上,这两个物体对地位移不一定相等,所以如果没有具体指明是什么力就笼而统之称作作用力与反作用力做功,则它们之间没有必然关系,没有作用力做正功反作用力一定做负功的说法. 例如放在光滑水平面上的两个磁体从静止开始在相互吸引力作用下的运动,作用力与反作用力均做正功;再如放在水平桌面上的物体在外加拉力作用下运动,则桌面对物体的摩擦力做负功,而物体对桌面的摩擦力不做功等.(2)几种特殊的作用力反作用力做功的特点总结结论一:一对静摩擦力做功之和一定为零;结论二:一对滑动摩擦力做功之和一定为负;结论三:一对弹力做功之和一定为零.■ 4. 合力做功(1)合力做功的求解方法由合力与分力的等效替代关系知,合力与分力做功也可以等效替代,由此计算合力功的方法有两种:一是先求物体所受到的合力,再根据公式W=Fxcosθ求合力做的功. 二是根据W=Fxcosθ,求每个分力做的功W1、W2、W3……再根据W合=W1+W2+W3+……求合力做的功. 两种求解合力做功的方法要依据题目特点灵活运用,如物体处于平衡状态或某一方向受力平衡时,先求合力再求功的方法简单有效;如已知物体受力中有的不做功,有的做功,且方便求得该力的功(如重力的功),选择第二种方式简单方便.(2)重要结论及应用同一根绳或同一轻杆对与之相连的两物体做功之和一定为零. 由于绳或轻杆的弹力一般不知,所以求解绳或轻杆的弹力做功比较困难. 如果把这两个物体当做一个整体,因为绳或杆的弹力做功之和为零,从而可以避开弹力做功的问题.■ 例2 如图3在光滑水平面上质量为M物体通过细绳和定滑轮与质量为m的物体相连,整体从静止开始运动,已知m与地面之间的距离为h,求当m着地时两者的速度.■ 解析绳对m做功,做功的多少与绳拉力大小有关,但绳拉力不知,尽管可以求出,毕竟转了一个弯,所以以M和m为整体作为研究对象,则整体只有重力做功,根据重力做功的特点可知:mgh=■(M+m)v2从而求出m着地时的速度v=■。
摩擦力做功的特点
以下是 7 条关于摩擦力做功特点的内容:
1. 嘿,你知道吗?摩擦力做功有时可真是让人又爱又恨啊!就好比你在冰面上走路,滑溜溜的很难前进,这就是摩擦力小导致它做功少呀!摩擦力做功的一个特点就是,它的大小和方向都挺复杂呢!
2. 哇塞,想想看啊,当你推一个很重的箱子,使出浑身力气它才慢慢动起来,这就是摩擦力在“作祟”呀!摩擦力做功还跟接触面的粗糙程度有很大关系哦,这就好像在爬山时,陡峭的路走起来就费劲,就像摩擦力做功大一样!
3. 哎呀呀,你有没有发现啊,摩擦力做功有时候能帮大忙呢!像刹车的时候,没有摩擦力做功车子怎么停下来?它就像是个默默守护的“小卫士”!但有时候它又很“调皮”,消耗好多能量呢!比如一部机器的零件摩擦久了会发热,这不就是摩擦力做功在“捣蛋”嘛?
4. 嘿,你想啊,骑自行车的时候,轮子和地面的摩擦力做功让车子前进,多神奇呀!摩擦力做功会让物体的能量发生变化,这不是像一个神奇的“魔法”在起作用吗?
5. 哦哟,有些时候呢,摩擦力做功能成就一些美好的事情哦,比如你能稳稳地站在地上,就是摩擦力在好好工作,让它做功呀!但要是没有控制好,它也可能带来麻烦,就好像在一些光滑的表面容易滑倒,就是它在“捣乱”啦!
6. 哈哈,你说摩擦力做功是不是很有个性呀!有时你需要它,有时又想摆脱它。
就好比走路和滑冰,一个靠它前进,一个想减少它,多有趣的“两面派”啊!
7. 瞧瞧,摩擦力做功就是这样特别呢!时而让人高兴,时而让人烦恼。
说它简单吧,又挺复杂;说它复杂吧,又在生活中无处不在。
它就是这么神奇呀!总之,摩擦力做功既有好处又有坏处,关键看我们怎么利用和应对它啦!。
一对作用力与反作用力做功的特点1.功的定义与计算:功是衡量力对物体作用的一种形式,定义为力沿着力的方向对物体施加的作用导致物体移动的能力。
在一对作用力与反作用力中,这两个力大小相等、方向相反。
牛顿第三定律指出,任何对物体的作用力都会引起物体对该力的反作用力。
由于作用力与反作用力大小相等、方向相反,因此它们所做的功相等且互为负数。
2.能量转化与转移:需要强调的是,一对作用力与反作用力的作用对象并不是同一个物体。
作用力作用在物体A上,而反作用力作用在物体B上。
假设物体A沿着力的方向移动,那么作用力对物体A所做的功是正的,而反作用力对物体B所做的功是负的。
这种转化和转移的特点反映了能量守恒的原理。
3.动能的变化:根据功的定义,物体所受到的总功等于物体的动能变化。
在一对作用力与反作用力中,作用力对物体A做正功,使物体A的动能增加,而反作用力对物体B做负功,使物体B的动能减小。
这个过程实际上是能量在物体A与物体B之间的转移。
4.功的矢量性质:5.反向与倾向性:一对作用力与反作用力一定存在着两种相互对立的倾向,具体表现为物体A受到作用力的倾向是沿着作用力的方向运动,而物体B受到反作用力的倾向是沿着反作用力的方向运动。
这种特点保证了物体间靠近或远离的正常状态。
6.力的作用时间:在实际应用中,一对作用力与反作用力经常会发生在物体间的接触过程中,如运动中的撞击、摩擦力以及物体的支撑力等。
了解一对作用力与反作用力做功的特点对于我们理解物体的运动、能量的转化与转移以及力学原理的应用非常重要。
初三物理做功知识点归纳总结初中物理中,做功是一个非常重要的概念。
它不仅涉及到物体受力的大小和方向,还与物体的位移和力之间的关系密切相关。
下面将对初三物理中的做功知识点进行归纳总结。
一、做功的定义及计算公式做功是指力在物体上产生的效果,当力使物体发生位移时,就可以说做了功。
计算做功的公式为:做功 = 力 ×位移× cosθ,其中力的单位为牛顿(N),位移的单位为米(m),角度θ为力与位移之间的夹角。
二、力的方向与做功的特点1. 当力的方向与位移方向相同时,做正功;当力的方向与位移方向相反时,做负功;当力与位移的夹角为零时,做最大正功;当力与位移的夹角为180°时,做最大负功。
2. 做功的单位是焦耳(J),1焦耳等于1牛顿米。
3. 做功与力、位移、夹角之间的关系:当力和位移大小不变时,夹角越小,做功越大;当力或位移其中一个减小时,做功也相应减小。
三、做功的能量转化1. 动能定理:动能的变化等于做功的大小。
即ΔK = W,其中ΔK 表示动能的变化量,W表示做功的大小。
2. 动能与功的关系:当物体受到外力作用时,外力对物体做功,使物体获得动能;当物体对外力做功时,物体消耗部分动能。
动能转化的过程符合能量守恒定律。
四、做功与物体的垂直位移1. 当力的方向与物体的位移方向垂直时,力对物体做功是零。
因为力的方向与位移方向垂直,所以夹角θ = 90°,此时cos90° = 0,根据做功的计算公式可知,做功为零。
2. 当物体受到垂直向上的力作用时,物体的位移与力的方向相反;当物体受到垂直向下的力作用时,物体的位移与力的方向相同。
无论是物体上升还是下降,力对物体做的功都是负的,表示为负做功。
五、做功与摩擦力1. 常见情况下,物体在水平表面上受到力的作用下运动,摩擦力将做负功,将物体的动能转化为热能。
因为摩擦力的方向与物体的位移方向相反,即力与位移夹角为180°,所以cos180° = -1,根据做功的计算公式可知,做功为负。
九年级上册物理做功知识点
九年级上册物理的做功知识点主要包括以下内容:
1. 做功的定义:物理学中,做功是由力所作用引起物体移动的过程中所产生的能量转移。
做功的单位为焦耳(J)。
2. 力的作用方向和移动方向的关系:当力的方向与物体的移动方向相同时,功为正值;当力的方向与物体的移动方向相反时,功为负值;当力与物体的移动方向垂直时,不
做功。
3. 做功的计算公式:力所做的功等于力的大小与物体移动的距离的乘积。
可以表示为:功 = 力×距离× cosθ,其中θ为力的方向与物体移动方向之间的夹角。
4. 做功的特点:做功是一种能量转化的过程,即将一种形式的能量转化为另一种形式
的能量。
在做功的过程中,能量从外界传递给物体,使物体的能量增加。
5. 功率的定义和计算:功率是做功的速度,表示单位时间内做的功。
功率的单位为瓦
特(W),可以表示为:功率 = 做功 / 时间,即P = W / t。
6. 功率的应用:功率的大小决定了工作的效率和快慢。
例如,功率高的机器可以更快
地完成工作,功率低的机器则需要更长时间。
以上是九年级上册物理的做功知识点的主要内容,希望对你有帮助。
如有更多问题,
可以继续提问。
滑动摩擦力做功的特点1.反向效应:滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动的方向相反。
当物体沿着水平面滑动时,摩擦力的方向与物体的运动方向相反,阻碍物体的运动;当物体沿斜面滑动时,摩擦力的方向仍然是与物体相对运动的方向相反。
这个特点表明滑动摩擦力总是消耗物体的动能,使其减速或停止运动。
2.功的大小与物体的滑动距离成正比:滑动摩擦力所做的功等于滑动摩擦力的大小与物体滑动的距离的乘积。
也就是说,当物体受到相同大小的摩擦力作用时,物体滑动的距离越大,所做的功就越大。
这意味着滑动摩擦力所做的功与摩擦力的大小、物体的质量和摩擦系数有关。
3.功的大小与物体的速度无关:滑动摩擦力所做的功与物体的速度无关。
这是因为滑动摩擦力是与物体相对运动的速度无关的,只与物体之间的接触面积和材料的特性相关。
所以,无论物体的速度增加还是减小,滑动摩擦力所做的功不会发生变化。
4.能量转化:滑动摩擦力的主要作用是将物体的动能转化为热能。
当物体滑动时,滑动摩擦力会将物体的动能转化为热能,使物体的温度升高。
这种能量转化是不可逆的,意味着无法将热能重新转化为动能。
5.减速与损耗:滑动摩擦力会使物体受到减速,并逐渐停止。
由于滑动摩擦力不断消耗物体的动能,物体会逐渐减速直至停止。
这使得滑动摩擦力成为减速和停止物体运动的重要因素。
总结起来,滑动摩擦力在物体滑动过程中所做的功与摩擦力的大小和物体滑动距离成正比,与物体的速度无关。
滑动摩擦力主要转化物体的动能为热能,减速并最终停止物体的运动。
这些特点使得滑动摩擦力成为各种实际应用中需要考虑的重要因素,如动力机械的设计和运动物体的摩擦减少等。
磁场力做功的特点磁场力是指磁场对带电粒子或携带磁矢量的物体的力,它的方向垂直于速度方向和磁场方向的平面,大小与速度、电荷量及磁场强度有关。
当带电粒子或携带磁矢量的物体在磁场中移动时,磁场力对其做功,使其动能发生变化。
磁场力做功具有以下几个特点:1. 磁场力对物体做功为零磁场作用下的力垂直于物体的运动方向,因此,它不会改变物体的能量,即不会为物体做功。
这种现象可以通过以下公式来解释:W=F⋅d⋅cosθ,其中W表示力做的功,F表示力的大小,d表示移动距离,θ表示力与运动方向的夹角。
当θ=90度,cosθ=0,因此,力做的功为零。
2. 磁场力能够改变物体的运动方向磁场力的方向与速度方向垂直,因此,当物体在运动时,磁场力会改变其运动方向。
这种变化是在垂直方向上发生的,因此,它只能改变物体的运动轨迹,而不能改变其速度大小。
这个特点在磁共振成像等电磁设备的工作原理中得到了广泛应用。
3. 磁场力对磁矢量的物体做功磁矢量负载在磁场中运动时,磁场力会对其做功。
这是因为,磁矢量在磁场中运动时,会产生磁化效应,从而表现出类似于电荷的行为。
因此,磁场力在磁矢量负载中做功的大小与磁矢量的磁矩有关。
这种特点在磁矩测量以及磁矩作为控制量的磁力微操作中得到了广泛应用。
4. 磁场力的大小随速度、电荷量和磁场强度的变化而变化磁场力大小的变化取决于电荷量、运动速度和磁场强度等因素。
当磁场强度增加时,磁场力增大;当电荷量或速度增加时,磁场力也会增加。
这种特点在磁控溅射和磁悬浮等技术中得到了广泛应用。
综上所述,磁场力做功的特点主要包括:磁场力对物体做功为零、磁场力能够改变物体的运动方向、磁场力对磁矢量的物体做功、磁场力的大小随速度、电荷量和磁场强度的变化而变化。
这些特点使磁场力在工业、医学和科学研究等领域中得到了广泛应用。
同时,磁场力在电磁学教育中也具有重要的教育意义。