高中物理課件：功和功率

功和功率我們來一起學習物理中重要的概念：功和功率。這兩個概念在生活中無處不在，從簡單的舉重到復雜的機器運行，都離不開它們。什么是功力的作用當物體在力的作用下發(fā)生位移時，力對物體做了功。位移的發(fā)生功的大小取決于力的大小、位移的大小以及力與位移方向之間的夾角。力的方向功是一個標量，它描述了力的作用對物體運動的影響程度。計算功的公式功的公式功等于力的大小乘以物體在力的方向上移動的距離，即W=F*S。力與位移方向一致當力與物體運動方向一致時，功為正值，表示力對物體做了正功。力與位移方向相反當力與物體運動方向相反時，功為負值，表示力對物體做了負功。功的單位1焦耳1焦耳等于1牛頓的力使物體在力的方向上移動1米所做的功。1000千焦耳1千焦耳等于1000焦耳。功率的定義做功快慢功率描述的是物體在單位時間內(nèi)所做的功，反映了做功的快慢程度。功率越大做功越快，物體在相同時間內(nèi)完成的工作量更大。功率的計算公式1定義功率是指物體在單位時間內(nèi)所做的功。它表示做功的快慢程度。2公式功率=做功/時間，即P=W/t3應用功率的計算公式可以用來計算各種機械設備、發(fā)動機等的功率，例如，汽車的功率、電動機的功率等。功率的單位單位符號瓦特W千瓦kW兆瓦MW做功的方式力沿位移方向做功力與位移呈銳角做功力垂直于位移方向做功力沿位移方向做功當力的方向與物體運動方向一致時，力對物體做正功。例如，自行車向前行駛，騎車人對自行車施加的推力與自行車運動方向一致，推力對自行車做正功。力垂直于位移方向做功當作用力方向與物體位移方向垂直時，力不做功。例如，物體在水平面上勻速運動，受到的重力垂直于位移方向，重力不做功。同樣地，物體在豎直方向勻速運動時，水平方向的拉力垂直于位移方向，水平方向的拉力也不做功。力與位移呈銳角做功力與位移的夾角力與位移方向之間的角度為銳角，即小于90度。力做正功力在這個情況下對物體做正功，因為力的一部分推動物體運動。功的計算功的大小等于力的大小乘以位移的大小，再乘以力與位移方向夾角的余弦。力與位移呈鈍角做功當力的方向與位移方向成鈍角時，力對物體做的功為負功。負功表示力對物體的運動起阻礙作用，導致物體的動能減小或勢能增加。例如，當物體沿斜面向上運動時，重力方向向下，與位移方向成鈍角，重力對物體做負功，導致物體動能減小，勢能增加。推力作用下的做功推力是使物體運動或改變運動狀態(tài)的力。當推力與物體運動方向一致時，推力對物體做正功。例如，用推車運送貨物，推力方向與車運動方向一致，推力對車做正功。阻力作用下的做功向上運動當物體向上運動時，阻力做負功，減少物體的動能。剎車運動當物體剎車時，阻力做負功，將物體的動能轉(zhuǎn)化為熱能。功和能量的關系1做功改變能量做功是能量轉(zhuǎn)化的體現(xiàn)，功的大小代表能量轉(zhuǎn)化的多少。2功的正負正功意味著能量的增加，負功意味著能量的減少。3功和能量守恒能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只會從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。動能定理1動能定理合外力做功等于物體動能的變化量2動能物體由于運動而具有的能量3功力對物體做的功，改變物體運動狀態(tài)功的正負與能量變化正功當力對物體做正功時，物體的能量會增加。負功當力對物體做負功時，物體的能量會減少。動能的增加和降低增加物體運動速度增加，動能增加。降低物體運動速度降低，動能降低。勢能的增加和降低1升高勢能增加2降低勢能減少摩擦力做負功的例子當物體在粗糙表面上滑動時，摩擦力會阻礙物體的運動，做負功，使物體的動能減小。例如，一輛汽車在剎車時，摩擦力會使汽車減速，動能轉(zhuǎn)化為熱能，導致輪胎和路面發(fā)熱。彈簧勁力做正功的例子當彈簧被拉伸或壓縮時，彈簧的勁力會對物體做功。如果彈簧勁力方向與物體位移方向一致，則彈簧勁力做正功。例如，當我們用彈簧發(fā)射一個小球時，彈簧的勁力推動小球向前運動，在這個過程中，彈簧的勁力對小球做正功。重力做正功的例子蘋果落地蘋果從樹上掉落，重力做正功，蘋果的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。瀑布水從瀑布上流下，重力做正功，水的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。重力做負功的例子當物體向上運動時，重力方向向下，與位移方向相反，所以重力做負功。例如，當我們向上拋一個球時，球在上升過程中，重力做負功，導致球的動能減小，速度減慢。電動機的功率電動機的功率是指電動機在單位時間內(nèi)完成的功，一般用瓦特(W)表示。電燈泡的功率電燈泡的功率表示電燈泡消耗電能的快慢功率越大電燈泡消耗電能越快，亮度越高功率越小電燈泡消耗電能越慢，亮度越低日常生活中的功率電燈泡功率表示電燈泡消耗電能的快慢。汽車發(fā)動機功率表示汽車發(fā)動機做功的快慢。手機功率表示手機消耗電能的快慢。能效概念及重要性1節(jié)約能源能效是指設備在執(zhí)行特定任務時，消耗的能量與獲得的效益之間的比值。2降低成本提高能效可以減少能源消耗，降低生產(chǎn)和使用成本。3環(huán)境保護減少能源消耗，降低溫室氣體排放，保護環(huán)境。提高能效的措施節(jié)約用電使用節(jié)能燈泡，關閉待機設備，合理使用空調(diào)和電器。提高建筑能效采用保溫材料，優(yōu)化建筑設計，減少能源浪費。發(fā)展清潔能源積極推廣太陽能、風能、水能等可再生能源，減少化石燃料的依賴。提高工業(yè)能效采用先進技術，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，降低能源消耗。節(jié)約用電的重要性減少能源消耗節(jié)約用電是減少能源消耗的重要手段，有助于保護環(huán)境和資源。降低經(jīng)濟成本合理用電能夠降低家庭或企業(yè)的電費支出，節(jié)省經(jīng)濟