功和功率基础知识1
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物理功功率知识点总结1. 什么是功?功是一个物体在力的作用下沿着力的方向发生的位移的多少。
功的大小可以通过力和位移的乘积来计算,即W = F·s·cosθ,其中 W 表示功,F 表示力,s 表示位移,θ 表示力和位移的夹角。
2. 什么是功率?功率是描述单位时间内做功的大小,即单位时间内所做的功的多少。
功率的大小可以通过功和时间的比值来计算,即 P = W / t,其中 P 表示功率,W 表示功,t 表示时间。
3. 功率的单位和量纲功率的单位是瓦特(W),量纲是 [M·L^2·T^-3],其中 M 表示质量,L 表示长度,T 表示时间。
4. 功率与力的关系根据功率的定义,可以得到功率与力的关系为 P = F·v,其中 P 表示功率,F 表示力,v 表示速度。
即,功率等于力乘以速度。
这个公式表明了一个重要的物理定律,即在力的作用下,物体产生功率与物体的速度成正比。
5. 功率的意义功率可以描述物体在单位时间内所做的功的大小,它可以反映出物体的运动状态和能量转换的速率。
功率越大,表示单位时间内所做的功越多,物体的运动状态越活跃。
6. 功率在日常生活中的应用功率在日常生活中有许多重要的应用,比如电器的功率可以反映出电器的能耗水平,电机的功率可以反映出电机的工作效率,汽车的功率可以反映出汽车的动力性能等等。
7. 功率的计算公式功率的计算公式有多种形式,根据不同情况可以选择不同的公式进行计算。
一般来说,可以通过以下几种公式来计算功率:- P = W / t:根据功率的定义可以得到这个公式,通过已知的功和时间来计算功率;- P = F·v:根据力和速度的关系可以得到这个公式,通过已知的力和速度来计算功率;- P = U·I:在电路中,可以通过电压和电流的乘积来计算功率;- P = I^2·R:在电路中,可以通过电流的平方乘以电阻来计算功率;- P = V^2 / R:在电路中,可以通过电压的平方除以电阻来计算功率。
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”。
功和功率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。
(2)功与冲量一样是过程量,即做功必须经过一段时间。
2.功的两个要素功是指力所做的功,当然功离不开力,只有力不一定做功,还应在力的方向上发生一段位移。
若某人举着物体前进S米,虽然有力、有位移,但举力不做功,因为位移不是在举力的方向上。
3.功的公式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。
4.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)额定功率机器或用电器常标的一个参数,指单位时间做功的多少。
额定功率是用电器或发动机正常工作时的最大功率。
实际工作时的功率可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率。
6.功率的公式由功率的概念,功率的计算式可以有两种表达形式:P=W/t (1)P=Fvcosα (2)【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,只要v代入相应值即可。
还可以计算力F与速度v不在同一直线上的力的功率问题,这时需乘以两者夹角的余弦值。
(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。
因行驶速率v较小,阻力f较小,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=Fvm=fvm。
这种运动模式的速度时间图象如图6-1所示。
功和功率复习要点1、理解功的概念、掌握功的计算公式。
2、掌握功率的概念、理解功率的含义。
功1、概念:一个物体受到力.的作用,并且在这个力.的方向上发生了一段位移,就说这个力.对物体做了功。
2、做功的两个必要因素: 力和物体在力的方向上的位移3、公式:W =FScosα (α为F 与s 的夹角).功是力的空间积累效应。
4、单位:焦耳(J )5、意义:功是能转化的量度,反映力对空间的积累效果。
6、说明(1)公式只适用于恒力做功 位移是指力的作用点通过位移 (2)要分清“谁做功,对谁做功”。
即:哪个力对哪个物体做功。
(3)力和位移都是矢量:可以分解力也可以分解位移。
如:位移:沿力方向分解,与力垂直方向分解。
(4)功是标量,没有方向,但功有正、负值。
其正负表示力在做功过程中所起的作用。
正功表示动力做功(此力对物体的运动有推动作用),负功表示阻力做功.(5)功大小只与F 、s 、α这三个量有关.与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度等其他因素无关(二)功的四个基本问题。
涉及到功的概念的基本问题,往往会从如下四个方面提出。
1、做功与否的判断问题:物体受到力的作用,并在力的方向上通过一段位移,我们就说这个力对物体做了功。
由此看来,做功与否的判断,关键看功的两个必要因素,第一是力;第二是力的方向上的位移。
而所谓的“力的方向上的位移”可作如下理解:当位移平行于力,则位移就是力的方向上的位的位移;当位移垂直于力,则位移就不是力的方向上的位移;当位移与力既不垂直又不平行于力,则可对位移进行正交分解,其平行于力的方向上的分位移仍被称为力的方向上的位移。
2、会判断正功、负功或不做功。
判断方法有: (1)用力和位移的夹角θ判断; 当20πθ<≤时F 做正功,当2πθ=时F 不做功,当πθπ≤<2时F 做负功。
(2)用力和速度的夹角θ判断定;(3)用动能变化判断。
3、做功多少的计算问题:(1)按照定义求功。
功和功率知识点公式一、功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,力学里就说这个力做了功。
这个功的概念主要是针对机械功定义的。
2.做功的两个必要因素:一个是作用在物体上的力,另一个是物体在这个力的方向上通过的距离。
“必要”的含义是指做功的两个因素必须都有,缺一不可,否则就没有做功。
力对物体不做功的情况,可分为以下三种情况:①物体受到力的作用但没有通过距离,这个力对物体没有做功。
例如人用力推大卡车但没有推动;一个人提着一袋大米站着不动,力都没有对物体做功。
②物体不受外力,由于惯性而运动的物体,虽然通过了一段距离,但物体没有受到力的作用,这种情况也没有做功。
例如在光滑的冰面上滑动的冰块,靠惯性向前运动,虽然在水平方向上通过了距离,但是并没有水平方向上的力作用于它,所以没有什么力对冰块做功。
③物体通过的距离跟它受力的方向垂直,这种情况虽然有力的作用,物体也通过了一段距离,但这个距离不是在力的方向上通过的距离,这个力也没有做功。
例如人在水平面上推车前进,重力的方向是竖直向下的,车虽然通过了距离,但不是在重力方向上通过的距离,因而重力没有对车做功。
3.功的计算:在物理学中,把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫功;如果用F表示力,s表示在力的方向上通过的距离,W表示功,那么功的'计算公式就是W=F·s.4.功的正、负与零功根据功的计算公式W=F·S·cosα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。
5.功的单位:在国际单位制中,力的单位是牛,距离的单位是米,功的单位是牛·米,它有一个专门的名称叫焦耳,简称焦,符号是J.1J=1N·m.其物理意义是:作用在物体上的力是1N,物体在力的方向上通过的距离是1m,则这个力做的功是1J,把1个鸡蛋举高2m所做的功大约是1J.二、功率1.定义:功率是表示物体做功快慢的物理量。
八年级功和功率知识点总结功和功率是物理学中重要的概念,是电学和机械学的基本内容之一。
在八年级物理学习中,我们学习了很多有关功和功率的知识。
下面,本文将对八年级中关于功和功率的知识点进行总结。
一、功的概念和计算公式功是力作用于物体上的结果,是描述力量作用效果的物理量。
这里的“力”指外力,就是推、拉、按、打等使物体发生变形或运动的力。
在物理学里,功是由力沿着物体运动方向所做的功。
其计算公式为:功=力×位移×cosθ。
其中,θ是力和位移之间的夹角。
二、功的正负与功率1. 正功与负功当力和位移方向相同时,所做的功称为正功;当力和位移方向相反时,所做的功称为负功。
例如,若有一物体向左运动,外力也向左作用,那么力和位移方向相同,此时做正功;如果外力向右作用,那么力和位移方向相反,此时做负功。
2. 功率功率是描述力的作用效率的物理量。
功率等于单位时间内所做的功。
功率的计算公式为:功率=功÷时间。
三、功和功率实际应用了解功和功率的概念,可以帮助我们更好地理解物理学的其他内容,同时,还可以帮助我们理解很多日常生活中的现象。
1. 机器的工作功率功率是描述机器效率的重要参数。
所有做功的机械系统,例如吊车、电动机、汽车发动机等,功率都是一个非常重要的物理量。
只有充分发挥各设备的功率,才能保证设备的高效运行。
2. 电器功率在生活中,我们经常使用许多电器设备。
各种电器设备的功率值不同,一般都会写在设备上的标签上。
功率越大,设备消耗电能的速度越快,同时运行所产生的热量也越大。
3. 人类的体力功率人的体力功率与体力健康情况有关。
男性的体力功率比女性高,人在强化体能训练后体力功率会得到提高。
在许多体力活动中,例如各种体育竞技和运动,人的体力功率是一个重要的物理量。
只有通过锻炼和正确认识,才能真正提高自己体力功率。
四、总结功和功率是物理学的基本概念之一。
学生需要理解并掌握相关公式的计算方法及其在实际应用中的意义。
高中物理功与功率知识点高中物理是一门科学性强、实用性强的学科,其中功与功率是其中的关键知识点。
下面就来详细讲解一下这方面的知识点。
一、什么是功?功是力在经过一定距离的作用下所产生的效果。
在物理中,力的单位是牛,而距离的单位是米。
因此,功的单位是牛米(N·m),也可以记作焦耳(J)。
具体地说,如果一个物体在一定的距离内受到相同大小的力的作用,则它做的功就等于力与所受距离的积。
如果物体沿着力的方向前进,则功为正值;如果物体与力的方向相反,则功为负值。
二、功率是什么?功率是指单位时间内所做功的数量。
在物理中,功的单位是焦耳,时间的单位是秒。
因此,功率的单位是焦耳每秒(J/s),也可以记作瓦特(W)。
具体地说,如果一个物体在一秒钟内所做的功为1焦耳,则它的功率就是1瓦特。
功率越大,物体越能够快速地完成工作。
三、如何计算功和功率?要计算功和功率,首先要知道力和距离的大小。
在实际操作中,可以使用力传感器等仪器来测量力的大小,使用标尺等工具来测量距离的大小。
然后,就可以根据上述公式来计算功和功率了。
例如,如果一个物体在受到5牛的力作用下前进了3米,则它做的功为15焦耳(5牛×3米)。
假设这个物体在做功的过程中花费了1秒钟的时间,则它的功率为15瓦特(15焦耳÷1秒)。
四、案例分析案例1:小明在电梯里比划了一下午的耍酷手势,直到她回到了家才停下来。
经过测量,她在电梯里共做了200焦耳的功,并花费了20秒钟的时间。
请问,小明在电梯里的平均功率是多少?解答:小明在电梯里做的功为200焦耳,花费的时间为20秒,因此她的平均功率为10瓦特(200÷20)。
案例2:小李在用力推着一辆载重车前进,他每秒钟要用50牛的力推行2米的距离。
请问,小李在推车的过程中,每秒钟所做的功是多少?解答:小李在推车的过程中,每秒钟所做的功为100焦耳(50牛×2米)。
案例3:小张想用水泵把一口深井里的水汲取出来,这口井的深度为20米,他需要把水抽到井口上方10米的储水池里。
功和功率知识的梳理
功是描述力对物体做功多少的物理量,它的大小等于力与物体在力的方向上移动距离的乘积。
功的公式为:W=Fs cosθ,其中F是力,s是物体在力的方向上移动的距离,θ是力与位移之间的夹角。
当力与位移同向时,cosθ=1,功的公式简化为W=Fs。
功是标量,但有正负之分,正功表示力对物体做功,负功表示物体克服力做功。
功率则是描述做功快慢的物理量,它等于单位时间内完成的功。
功率的公式为:P=tW,其中W是功,t是时间。
功率的单位是瓦特(W),它表示每秒钟完成1焦耳的功。
功率也是标量,但同样有正负之分,在力学中,通常只考虑功率的绝对值,即做功的快慢,而不考虑其方向性。
另外,功率还可以表示为力与速度的乘积,即P=Fv。
但这里需要注意的是,这个公式中的v必须是物体在力的方向上的速度分量。
如果力与速度不在同一直线上,那么就需要用速度与力的夹角的余弦值来修正速度,即P=Fv cosα,其中α是力与速度之间的夹角。
最后,需要明确的是,功和功率是两个不同的物理量,它们之间有着本质的区别。
功是描述力对物体做功多少的物理量,而功率则是描述做功快慢的物理量。
它们之间可以通过公式P=tW进行联系,但并不能相互替代。
综上所述,功和功率的知识梳理如下:
功:描述力对物体做功多少的物理量,公式为W=Fs cosθ(或W=Fs当力与位移同向时),是标量但有正负之分。
功率:描述做功快慢的物理量,公式为P=tW或P=Fv(当力与速度同向时),是标量但同样有正负之分。
功和功率是两个不同的物理量,它们之间有着本质的区别。
(一) 功1)看法:假如物体遇到力的作用,并沿着力的方向挪动一段距离,这个力就对物体做了功2)做功的两个必需要素,缺一不行:a)一是要有力的作用b)二是物体沿着力的方向经过一段距离。
(注意力作用的阶段性)3)三种状况对物体没有做功(适合加点分解原理)a)有力作用在物体上,但物体没动b)有力作用在物体上,物体也经过了距离,但物体挪动距离的方向跟这个力的方向垂直。
如手提水桶在水平面上运动一段距离c)物体经过了距离,但在物体经过距离的方向上没有力的作用4)功的计算和单位:计算:在物理学中,把力与物体沿力的方向挪动距离的乘积叫做功。
功用 W表示 W=FS(此中力的单位是 N,距离的单位是 m)b)单位:焦耳符号: J5)功的原理a)使用机械时,人们所做的功,都不会少于不用机械时直接对物体做的功,即便用任何机械都不可以省功b)在使用机械做功时,因为机械有重力,机械之间存在摩擦,所以人们要战胜重力和摩擦做功。
c)在理想的状况下,即不考虑机械自己的重力和摩擦的状况下,人们使用机械时所做的功等于不用机械时直接用手做的功。
d)既然使用机械不省功,为何还要使用机械?①这是因为使用的机械有的能够改变力的方向、有的能够省力、有的既能省力又能改变力的方向、有的能够省距离、有的还能够改变做功的快慢②运用功的原理能够推导出使用斜面的省力公式为: F=hG/s直接用手做功: W1=Gh使用斜面做功: W2=Fs依据功的原理: W2=W1,则 F=hG/s( 二) 机械效率1)有关看法:a)实用功:利用机械做功时,对人们实用的功叫做实用功。
b)额外功:利用机械做功时,人们不需要但又不得不做的功叫做额外功。
它是因为摩擦、机械自重等原由此不得不做的功。
c)总功:人在利用机械达到目的过程中实质做的功叫做总功。
W总 =W实用 +W额外2)如何划分总功和实用功判断实用功合总功的重点是:明确在详细问题中做功要达到的目的。
比如,用滑轮组提高物体时,我们的目的是要把物体提高必定的高度,所以所做的实用功为W实用 =Gh,h 为物体被提高的高度, G为物体所受的重力。
八年级物理功和功率知识点一、功。
(一)功的定义。
1. 概念。
- 物理学中把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。
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,就说这个力对物体做了功。
2. 公式。
- W = Fs,其中W表示功,单位是焦耳(J);F表示力,单位是牛顿(N);s表示在力的方向上移动的距离,单位是米(m)。
3. 单位换算。
- 1J = 1N×1m,即1焦耳等于1牛顿力使物体在力的方向上移动1米所做的功。
(二)做功的两个必要因素。
1. 作用在物体上的力。
- 例如,用水平力推桌子,这个水平力就是做功的一个必要因素。
如果没有力作用在物体上,就谈不上做功。
2. 物体在这个力的方向上移动的距离。
- 继续上面推桌子的例子,桌子在水平力的作用下在水平方向移动了一段距离,这个距离就是在力的方向上移动的距离。
如果物体受到了力的作用,但没有在这个力的方向上移动距离,也没有做功。
比如用力推桌子,桌子没有动,虽然有力但没有距离,此时推力不做功;还有物体在光滑水平面上做匀速直线运动,由于没有受到水平方向的力,虽然有距离但没有力做功;再如,手提水桶在水平方向移动,提力方向竖直向上,而水桶在水平方向移动,在提力方向上没有移动距离,提力不做功。
二、功率。
(一)功率的定义。
1. 概念。
- 功率是表示物体做功快慢的物理量。
做功快,功率大;做功慢,功率小。
2. 公式。
- P=(W)/(t),其中P表示功率,单位是瓦特(W);W表示功,单位是焦耳(J);t表示时间,单位是秒(s)。
3. 单位换算。
- 1W = 1J/s,即1瓦特等于1秒钟内做1焦耳的功。
常用单位还有千瓦(kW),1kW = 1000W。
(二)功率的计算。
1. 基本计算。
- 已知功W和时间t,直接代入公式P=(W)/(t)计算功率。
例如,一个物体在5s内做了20J的功,则功率P=(20J)/(5s)=4W。
2. 利用P = Fv计算(拓展)- 当物体做匀速直线运动时,v=(s)/(t),又因为W = Fs,所以P=(W)/(t)=(Fs)/(t)=Fv。
1.下列用电器的额定功率最接近l000W的是:D
A.电风扇 B.计算器 C.电视机 D.电饭锅
2.以下家用电器正常工作时,电功率大约为l kW的是( )A.微波炉 B.电冰箱 C.电风扇 D.电视机
3.把阻值同为20Ω的两个电阻并联接在1O V的电路中,并联电路的等效电阻为 Ω,通电60s两电阻共消耗电能 J.
4.将标有“220V 40W”的灯泡接在200V的电路中,灯泡消耗的实际功率_______额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”);如果该灯泡正常发光5h,将会消耗_______kW·h的电能。
5.某型号电冰箱主要技术参数如表l所示.此电冰箱连续使用一个月(按30天计)消耗的电能为 .通过表1中的参数,可以判定此型号电冰箱属于环保型冰箱,对臭氧层没有破坏.
6.大墱岛有个世界上最大的军事广播喇叭(图10),工作时功率可达
3kW.那么广播30min需要消耗电能_______k W·h。
郭工程师在喇叭电台里每根电子管的两端安装一个小风扇.这是为了解决机器工作时部分电能转化为_______能而带来的问题。
7.电暖气接入电路时需用三孔插座,将用电部分连入电路的同时,也将金属外壳与______相连,它与其他家用电器间的连接方式为
___________。
只将一个“220V 800W”的电暖气接入示数为
的电能表所在的电路中,正常工作5 h,消耗电能_______kW·h,此时电能表示数变为。
8.目前,节能灯在市场上大受欢迎,据专家测算:如果以额定功率为
11W的节能灯代替额定功率为60W的白炽灯,既可以书电,又能提高亮度。
根据我国的使用实际,节能灯的额定电压应为 ▲ V;在此条件下,假设每天开灯5h,采用上述措施每盏灯每月(以30天计)能节电 ▲ 度。
9.煤矸石是在地下长期和煤共存的石头,其中渗入了一定量的煤,这一现象可以说明分子。
过去,煤矸石因为过低而不能被当作燃料煤使用;如今,我市新建8家环保热电厂,年均利用煤矸石等废弃物1.35×106t,装机总容量达2.6×105kw,若满负荷发电1000 h,即可发电kW·h。
10.节约能源我们可以从身边的小事做起。
例如小强家的电视机待机(没有切断电源,电源指示灯还亮着)时的功率为5W,每天都有20h处于待机状态。
如果每次看完电视后就切断电源,那么一个月(30天)可节约的电能为 K W·h。