物理中'功'和'能'的各种概念,公式以及计算方法! 谁能把物理“功”和“杠杆”这两章节给我讲一下,公式和计算方法...

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16

物理学规定,作用在物体上的所有力使其外合力不为零,并且使物体在力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了机械功(简称功) 计算公式:W=Fscosα;初中物理机械功定义:力与在力的方向上移动的距离的乘积是一个有意义的物理量,称为机械功,简称功。功的表示字母:W;计算公式:W=Fs,单位:牛米,又称为焦耳(J),1Nm=1J。

能表示物体做功的能力。能越多,表示物体对外做功的能力越强。能量用E表示,单位为焦耳。

中学阶段所学“能”包括:机械能、内能,机械能包括:动能、势能。计算:动能E==1/2 mv^2

势能E=mgh



1. 功的两个必要因素:一是 ;二是 。
2. 功的计算:功(W)等于 (F)跟物体在力的方向上通过的 (s)的乘积。
(功= × )
3. 功的公式: ;单位:W→ ;F→ ;s→ 。(1焦=1 ).
4. 功的原理:使用机械时,人们所做的功,都不少于不用机械而直接用手所做的功,也就是说使用任何机械都不 。
5. 机械效率: 跟 的比值叫机械效率。 计算公式:
6. 测滑轮组机械效率的实验中,实验原理是
需要测的物理量有 、 、 、 实验器材除钩码、铁架台、细线还需要 、 影响滑轮组机械效率的因素有: 、 、 。提高滑轮组机械效率的方法有 、 、 。物体提升的高度、绳子的绕法是否影响机械效率?
7. 功率(P): ,叫功率。 计算公式: ,或 。单位:P→ ;W→ ; t→ 。(1瓦= 表示的物理意义是: 。1千瓦=1000瓦)
8. 功率表示物体 的快慢。
12.1机械能
1.一个物体能够做功,这个物体就具有 。
2.动能:物体由于 而具有的能叫动能。运动物体的 越大, 越大,动能就越大。
3.势能分为 和 。
4.重力势能:物体由于 而具有的能。物体 越大,被举得越 ,重力势能就越大。
5.弹性势能:物体由于发生 而具的能。物体的 越大,它的弹性势能就越大。
6.机械能: 和 的统称。(机械能=动能+势能)能量的单位是:
7.动能和势能之间可以互相 的。
8.人造卫星饶地球转动时,从近地点转到远地点的过程中人造卫星的重力势能将 ,动能 ,速度 。(填“变大”、“变小”、“不变”)。
11.自然界中可供人类大量利用的机械能有 水能 和 风能 。
12.机械能的转化和守恒:动能和势能的相互转化过程中,如果没有摩擦等阻力,那么机械能的总量 。
12.2热量 内能 比热容
1.内能:物体内部所有分子做无规则运动的 和 的总和叫内能。
2.物体的内能与 有关:物体的 越高,分子 越快,内能就 。
3.改变物体的内能两种方法 和 ,这两种方法对改变物体的内能是 的。
4.物体对外做功,物体的内能 ;外界对物体做功,物体的内能 。
5. 物体吸收 ,当温度升高时,物体内能 ;物体放出 ,当温度降低时,物体内能 。
6.热量(Q):在热传递过程中,转移 的多少叫热量。(物体含有热量的说法是错误的)。热传递发生的条件是物体或物体的不同部分之间有 。
7.比热容(c ): 的某种物质温度升高(或降低) ,吸收(或放出)的 叫做这种物质的比热容。比热容的单位是: 。
8.比热容是物质的一种属性,它不随物质的 、 、温度的改变而改变,只要物质相同,状态一定,比热容就 。
9.水的比热容是:C= J/(kg•0C),它表示的物理意义是:每千克的水温度升高(或降低)10C时,吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
10.热量的计算:Q吸= =cm△t(Q吸是吸收 ,单位是 ;c 是物体 ,单位是: ;m是 ;t0 是 ;t 是 .
  Q放=      ,其中to-t=Δt指物质    的温度。
11.热值(q ): 某种燃料 燃烧放出的热量,叫热值。单位是: 。
12.燃料燃烧放出热量计算:Q=mq;(Q是 ,单位是 ;q是 ,单位是 。
13.热机是利用燃料燃烧获得的 能转化为 的机器。在压缩冲程中 能转化成 能。在做功冲程中 能转化为 能。
14.汽油机的一个工作循环由 、 、 、 四个冲程组成,每个工作循环活塞上下运动 次,曲轴转动 ,对外做功 次。
15.在热机中,用来做 功的那部分能量跟 所获得的能量之比叫热机的效率。热机的效率总 1。(大于、小于)

能是物体运动状态决定的物理量,即状态量;而功则是和物体运动状态变化过程理想气体的内能与理想气体的体积无关,与温度和物质的量有关; (2)公式3

功和功率的基本概念和计算公式。~

功的定义:如果一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,我们就说这个力对物体做了功。
功的计算公式:W=F*S(其中W是功,F是力,S是在力的方向上的距离)
功率的定义:功率是指物体在单位时间内所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。
功率的计算公式:P=W/S=F*V(其中P是功率,W是功,S是距离,F是力的大小,V是速度)

扩展资料:
在一维运动中:
1.如果物体做匀速运动,那么物体总功为零;
2.如果物体受到的力合力为F,而初运动和末运动的位移方向与F相同,那么这个物体总功大于零;
3.如果物体受到的力合力为F,而初运动和末运动的位移方向与F相反,那么这个物体总功小于零;
注意:总功和某力的功是有区别的,不能混淆。
功率测量用于测量电气设备消耗的功率,广泛应用于家用电器、照明设备、工业用机器等研究开发或生产线等领域中。
测量功率有4种方法:
(1)二极管检测功率法;
(2)等效热功耗检测法;
(3)真有效值/直流(TRMS/DC)转换检测功率法;
(4)对数放大检测功率法。
参考资料:百度百科-功
参考资料:百度百科-功率

杠杆的平衡条件 F1L1= F2L2 F1:动力 L1:动力臂
F2:阻力 L2:阻力臂
定滑轮 F=G物
S=h F:绳子自由端受到的拉力
G物:物体的重力
S:绳子自由端移动的距离
h:物体升高的距离
动滑轮 F= (G物+G轮)
S=2 h G物:物体的重力
G轮:动滑轮的重力
滑轮组 F= (G物+G轮)
S=n h n:通过动滑轮绳子的段数
机械功W
(J) W=Fs F:力
s:在力的方向上移动的距离
有用功W有
总功W总 W有=G物h
W总=Fs 适用滑轮组竖直放置时
机械效率 η= ×100%


一、功

知识点1功的概念
1.如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上,这个力的作用就显示出了成效,力学里就说力对这个物体做了功。
2.做功的两个必要因素包括:一是,二是。只有同时满足这两个条件才做功,二者缺一不可。
总结
常见的几种看似做功而实际没有做功的情况:
1.物体靠惯性通过了一段距离。如推出去的铅球,投掷出去的标枪。
2.有力作用在物体上,物体没有移动距离。如搬石头未搬动。
3.有力作用在物体上,物体也移动了一段距离,但力的方向与移动方向垂直。如:用手提着水桶水平运动。
知识点2功的计算和单位
3. (1)功的大小等于 和 的乘积。
(2)功的公式: 。其中F表示 ,W表示这个力(F)所做的功。
(3)在国际单位制中,功的单位是 ,符号是 ,1J= N·m。
4. 在水平地面上,小明和小丽一起拉重1000N的小车前进了5m,他们用的合力是500N,则拉力做的功是 J,重力做的功是 J。



知识点3功的原理
5.使用机械时,人们所做的功,都不会少于 做的功。也就是使用任何机械都 ,这个结论叫做功的原理。

随堂作业基础达标
1.判断力对物体做功的关键是看物体在力的作用下是否沿力的方向 。
2.人们使用机械是为了 或 ,但不能省 。
3.如图15-1-2所示的几种情形中所提到的力没有做功的是 。(填序号)

4. (易混点)关于功的概念,下列说法中正确的是 ( )
A.只要有力作用在物体上,力就对物体做功
B.物体只要移动了距离,这个力就一定做了功
C.有力作用在物体上,物体在力的方向上移动了距离,那么这个力就对物体做了功
D.有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就一定做了功
5. (重点)放学后,某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m,又登上大约10m高的四楼才回家,则他在回家的过程中,对书包做的功是( )
A. 0J B. 400J C. 200J D. 2400J
6. (难点)如图所示的四辐图中是小新提包回家的情景,小新提包的力不做功的是( )
7. (必考点)举重运动员在比赛时,第一阶段把杠铃拿起并举过头顶,第二阶段使杠铃在空中静止了3s。关于运动员对杠铃做功的情况,下列说法正确的是( )
A.在第一阶段内做了功
B.在第二阶段内做了功
C.在两个阶段内一直都在做功
D.在两个阶段内一直都没有做功
8.水是生命之源,中国广大的农村很多地方农民仍用扁担挑着水桶取水。某人每天从5m深的井中提起10桶水,并把这些水沿水平路挑到离水井200m远的家中,如果每桶水的质量是20kg。(1)水桶从提上来到回到家中,此人每天至少做功多少焦? (水桶重忽略不计) (2)若此人把这10桶水挑到300m高的山坡上去浇树,则他每天至少做功多少焦?
一、填空题
1.体育的发展离不开科技的支持。我国的运动员刘翔在110m栏比赛中穿的跑鞋就很轻。假如他一双跑鞋的质量为50g,这样他每次跨越1郾1m高的栏仅需对跑鞋做功 J。





2.如图15-1-3是“向左走,向右走冶的漫画,若在50s内,男孩提着重为15N的小提琴向左匀速走了100m,女孩用5N的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m,他们中对物体做功的是 (选填“男孩冶或“女孩”)。
3. (易错题)如图15-1-4甲所示,小华同学用水平力F拉着木箱在水平方向上运动了距离L,则小华对木箱所做的功为W1,小莉同学沿如图15-1-4乙所示的斜面用同样大小的力F
拉着同样的木箱在力的方向上也运动了距离L,小莉对木箱所做的功为W2,则W2 W1(选填“>”、“<”或“=”)。



二、选择题
4. (中考题)林雨同学将掉在地上的物理课本拾回桌面,所做的功最接近于
A. 0.02J B. 0.12J C. 2J D. 20J

5. (生活应用题)如图15-1-5所示,质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度,该高度比他起跳时的重心高出h,则他从起跳后至跃过横杆的过程中克服重力所做的功( )
A.都必须大于mgh
B.都不一定大于mgh
C.用背越式不一定大于mgh,用跨越式必须大于mgh
D.用背越式必须大于mgh,用跨越式不一定大于mgh

6.下列机械中,能省功的是 ( )
A.扳手 B.天平 C.剪刀 D.以上三个均不省功
7.以下事例中,重力做功的是 ( )
A.冰球在水平的冰面上滚动
B.跳水运动员下落
C.皮划艇在平静的水面上快速滑行
D.人提着水桶在路面上行走
8.盘山公路总是修得盘旋曲折,因为 ( )
A.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离,根据斜面原理,斜面越长越省功
B.盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观
C.盘山公路盘旋曲折会延长爬坡距离,斜面原理告诉我们,高度一定时,斜面越长越省力
D.盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度,增加车辆的稳度

9.水平地面上有一重为4N的足球,一个小孩用20N的力踢球,使球前进了30m,那么小孩对球做功为( )
A. 120J B. 720J C. 600J D.条件不足,无法判断
10. (创新题)小文同学采用如图15 -1 -6所示的两种不同的方式将同一货物搬运到同一辆汽车上,其中说法正确的是( )




A.甲种方法克服重力做功多
B.乙种方法克服重力做功多
C.两种方法克服重力做功一样多,乙种方法更省力
D.两种方法克服重力做功一样多,甲种方法更省力
11.下列关于做功的说法,正确的是 ( )
A.人提着箱子站在地面上不动,手的拉力对箱子没有做功
B.人把箱子从二楼提到三楼,手的拉力对箱子没有做功
C.汽车在水平公路上匀速行驶,汽车所受的重力对汽车做了功
D.过山车向下运动的过程中,车上乘客所受重力对乘客没有做功

三、实验与探究题

12.在学习了功的原理后,为了验证结论,小芳找来杠杆和动滑轮做实验,记录数据如下:

机械种类
提升重物做功
动力做功
物理(N)
高度(m)
功(J)
动力(N)
距离(m)
功(J)
杠杆
10

2
4
0.5
2
动滑轮
4
0.3
1.2
2.2
0.6
1.32


(1)将表中空着的部分填上;
(2)他发现提升重物做功和动力做功在动滑轮实验中不相等,原因是: 。
四、计算题
13. (综合题)电动自行车省力、环保,很受人们的喜爱。(1)小芳家离学校约4200m,骑电动自行车上学的路上约需14min,则她在骑车上学时的平均速度约是多大?
(2)若人和车共重900N,行驶时受到的平均阻力是人和车总重的0.04倍,求在上学路上电动自行车克服阻力所做的功。

参考答案:

课前作业———基础预练
1.移动了一段距离
2.作用在物体上的力摇物体在这个力的方向上移动了距离
3. (1)力力的方向上移动的距离
(2) W=Fs作用在物体上的力摇物体这个力的方向上移动的距离
(3)焦耳J 1
4. 2500 0
5.不用机械时 不省功
随堂作业———基础达标
1.移动距离
2.省力摇省距离摇功
3.③

4. C提示:根据做功的两个必要因素判断。
5. B提示:因为某同学沿水平路面走了200m,这段时间内没有做功,所以她回家过程中对书包做功W = Gh = 40N×10m=400J,故选B。
6. B提示:判断一个力是否对物体做功,就是要判断物体在力的作用下,是否在力的方向上移动了距离。A项将包提起来,提包的力大小等于包的重力,方向相反,并在力的方向上,高度增加了,因此力对包做了功; B项站在匀速行驶的车内,在力的方向上没有距离的变化,所以没有对包做功; C项中人提着包乘升降电梯,在力的方向上有距离的变化,因此力对包做功,同理, D项中力对包做功,故选B。
7. A
8.解: (1)由题意知,从井里打水的过程中,人做了功;把水挑到100m远的家中,这个过程中人没有做功,由G=mg得,每桶水重G = mg = 20kg×9. 8N/ kg = 196N,拉力F = G,
每天打水做功为: W1=nGh1=10×196N×5m=9800J。
(2)由题意知,从井里打水的过程中,人做了功;把水挑到山坡上,人又做了功,把水挑到山坡上人做的功W2=nGh2=10×196N×300m=5. 88×105J
W总=W1+W2=9800J+5. 88×105J=5.978×105J
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#夔汪威# 关于功和能,下列说法中正确的是( ) -
(18949503138): D 啊 C肯定不对啊 不能说对外做功多 他的能量就多 能量比的是总量哦 D对的 功能不能转 换 物体对外界做功是以能的形式 就是说 功是用来衡量能量转化多少的,也就是说做多少功就有多少能量发生转化

#夔汪威# 物理中“功”的定义是什么? -
(18949503138): 物理学上指用力使物体移动的工作,等于力乘移动的距离. 功是物理学名词.功定义为力与位移的内积.公式记为 W = int^b _a F ,dx 其中, W 表示功,, F 表示力,而 dx 表示与力同方向的微小位移;上式应表示成线积分, a 是积分路径的起始点, b 是积分路径的终点. W = F * S * cos α 其中,W 表示功, F 表示力, α为力与位移之间的夹角. 由于物体的运动具有相对性,对不同参照系,位移不同,所以力所做的功与参照系的选取有关 功为标量,功的正负仅表示动力或阻力做功,不表示大小或方向.

#夔汪威# 关于功和能的关系,下列几种说法中正确的是 A. 具有能的物体一定在做功 B. 物体具有的能越大,它做的功就越多 C. 物体做的功越多,它具有的能就越大 D.物体能够做得功也多,它具有的能就越大 -
(18949503138): D 能量就是表示物体能够做功多少的能力的物理量,能量就是做功的本领.物体具有的能越大,就表示物体能够做的功越多,反之亦然. 做功就是能量的转换.当你用力移动一个物体时,你就做了功.你做功的多少就是物体获得的能量的大小. 所以物体能够做的功越多,它具有的能越大

#夔汪威# 高中物理题目,功和能的 -
(18949503138): 所做功为各砖的重力势能之和.第一块砖不需要做功.第二块砖 的重心从 h/2 处提高到 3h/2 处.重力势能增加 mg(3/2 - 1/2)h = mgh.同理,第三块砖,重力势能增加 2mgh …… 第n块砖,重力势能增加 (n-1)mgh 因此 W = mgh*[1 + 2 + …… + (n-1)] = n(n-1)mgh/2

#夔汪威# 在物理学中,物体能够 - -----叫做物体具有能.物体能做多少功,就说它具有多少能.能的单位是------.具有 -
(18949503138): (1)物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能. (2)能量的单位是焦耳,符号是J. (3)具有能量的物体不一定正在做功,如被举到高处而静止的物体具有重力势能,但它不做功; 故答案为:做功;焦耳;不一定.

#夔汪威# 关于功和能的关系,下列说法中不正确的是( ) A.能表示物体具有做功的本领 B.功是能量转化的 -
(18949503138): A、一个物体具有一定的能量在某种条件下就可以对外做功,故A项正确;B、如果物体由一种能量状态变为另一种能量状态,可以通过做功的方式实现,且功的大小与两个不同状态的能量差相等,故B、C项正确;D、功和能具有相同的单位,但本质不同,故D项错误 本题选不正确的故选D.

#夔汪威# 初中物理中的功的含义 -
(18949503138): 所谓的功就是说,能量的转化过程.能量的转化就是以做功的形式体现.

#夔汪威# 高中物理题目,功和能的
(18949503138): 一定是一块一块叠最省功 第一块砖的重心不变 在桌上 第二块上升了h …… 第n块砖上升了(n-1)h 所以共做功mg(n-1)nh/2

#夔汪威# 物理中的能? -
(18949503138): 物理中的能量分为内能、机械能、电能、光能!按照不同的划分,又可以分为其他的能量! "能量"在物理中的意义: 能量是物理学中描写一个系统或一个过程的一个量.一个系统的能量可以被定义为从一个被定义的零能量的状态转换为该系...

#夔汪威# 那位朋友可以解说一下有关初中物理中所说的功
(18949503138): 初中物理学的功,等于力跟物体在这个方向上移过的距离的乘积,如果有力做用在物体上,并且物体这个力的方向上移动了一段距离,我们就说这个力对物体做功了,也就是说,做功必须有两个因素,一是做用在物体上的力.二是物体在这个力的方向上移动距离.缺一不可,例如,我用力搬一块石头,但没搬动,虽然有力做用在物体上,但因为物体在这个力上没有移动距离,所以这个力就没有做功.手抛出一个物体,物体在运动过程中,虽然物体移动了距离,但此时这个物体不在受推力人做用,推力也不再对物体做功了,还有就是人在扛粮食或起重机吊着货物水平移动过程中,人和起重机对物体都有向上的力的做用,但物体移动的方向是水平方向,力和物体移动的方向不一致,此时也没有力做功.