3.3能量转化的量度 同步学案（含答案）

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微课九上3.3能量转化的量度学案
一、知识点
1.科学上规定，做功必须包含两个必要因素：一是 ，二是 。
2.功用公式表示：功= ；即，功等于 的乘积; 用字母表示：W= 。F 表示 ，s 表示 ， W 表示 。
力的单位是 ；距离的单位是 ；功的单位是 ，简称 ；所以1 ＝ 1 。
3.不做功一共有三种情形： 、 、以及 。
4.物体有做功的本领，是因为它具有 。做功的过程实质上就是 的过程，因此，可以用功来量度 的多少。能量的单位与功的单位一样，也是 。
5.功率反映了物体 。用 内做功的多少来表示 。功率的单位是 ，简称 ，单位符号是 。
二、学一学
例1：举重运动员在比赛时，第一阶段把100千克的杠铃很快地举过头顶，第二阶段使杠铃在空中稳稳地停留了3秒钟。下列关于举 重时运动员对杠铃做功的说法，正确的是---( )
A. 第一阶段没有做功 B. 第二阶段没有做功
C. 两个阶段都在做功 D. 两个阶段都没有做功
解析：做功的两个要素：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上通过的距离，据此分析判断。 在第一阶段，运动员对杠铃的支持力竖直向上，且杠铃在这个方向上通过了距离，因此对杠铃做功。第二阶段，运动员对杠铃的支持力竖直向上，但是杠铃在空中静止，没有通过距离，则对杠铃没有做功，故B正确，而A、C、D错误。故选B。
例2：“胜哥”在做完课件、微课、视频；上完课或编写试卷后会做一些运动。比如：单杠、打球、游泳等。如图所示， “胜哥”连续做了20次标准的引体向上动作，若要测出“胜哥”20次引体向上克服重力所做的功，则下列科学量中：
（1）①“胜哥”的质量m；②“胜哥”的身高h；③“胜哥”悬重时离开地面的高度H1；④“胜哥”过杠后离开地面的高度H2 ；⑤“胜哥”连续做完20次动作所用的时间t，应测量的量有 (填序号)。
（2）“胜哥”完成一次动作拉力通过的距离为 ， 完成20次标准动作克服重力所做的功为 。
（3）如果还要测出“胜哥”20次引体向上克服重力所做的功率则在第（1）题的基础上再测出 (填序号)；此时“胜哥”完成20次标准动作克服重力所做的功率为 。
解析：（1）根据W=Gh分析判断；要测量20次引体向上克服重力做的功，只需测量出一次做的功，再×20即可。根据W=G△h=mg△h可知，需要测量出该同学的质量，以及“胜哥”悬空后上升的高度，故选①③④。
（2）完成一次动作拉力通过的距离等于悬空时离开地面的高度与过杠后离开地面的高度之差；根据W总=Gh总计算克服重力做的功。“胜哥”完成一次动作拉力通过的距离为H2-H1 ， 完成20次标准动作克服重力所做的功为：W总=Gh总=20mg（H2-H1）。
故答案为：（1）①③④ （2）H2-H1；20mg(H2-H1) （3） ⑤ 20mg(H2-H1) /t 。
三、练一练
1.有甲、乙、丙3台机器，甲每秒做功5000焦，乙每小时做功2．7×108焦，丙每分钟做功36000焦，这3台机器做功的快慢情况是---( )
A. 甲最快，乙最慢 B. 乙最快，丙最慢 C. 丙最快，甲最慢 D. 甲、乙、丙一样快
2.三位同学准备进行爬楼梯比赛，并比较功率的大小。为此，他们开展了如下的讨论。
甲：只有测出各自的体重，爬楼用的时间和爬楼的高度，才能进行比较；
乙：控制爬楼的时间相同时，只要测出各自的体重、爬楼的高度，就可以进行比较；
丙：控制爬楼的高度相同时，只要测出各自的体重、爬楼的时间，就可以进行比较。
正确的是---( )
A. 甲、乙和丙 B. 甲和乙 C. 甲和丙 D. 乙和丙
3. “胜哥”用竖直向上的力将2只鸡蛋匀速提高1米，“胜哥”对鸡蛋做的功约为---( )
A. 1焦 B. 10焦 C. 100焦 D. 1000焦
4.下列关于功率的说法，正确的是---( )
A. 做功多的功率大 B. 做相同的功， 所用时间越长功率越大C. 做功所用时间越短，功率越大 D. 用相同的时间，做的功越多功率越大
5.2018年6月29日，一则题为“20秒60级台阶他抱着晕倒的女士冲向医院"的新闻报道，让救人兵哥哥、东部战区海军战士朱墨岩刷屏全国。在这20秒内，朱墨岩登台阶的平均功率接近---( )
A. 5.5瓦 B. 55瓦 C. 550瓦 D. 5500瓦
6. “胜哥”用相同的水平推力，分别使较重的A物体沿较光滑的平面移动，较轻的B物体沿较粗糙的平面移动，若在相同的时间内移动相同的距离，则“胜哥”---( )
A. 对A物体做的功多 B. 对B物体做的功多
C. 推A物体时的功率小 D. 推A、B两物体时的功率相同
7.在体育课上，小科练习爬杆。他第一次勾速爬到杆顶用时8秒，第二次匀速爬到杆顶用时10秒，则他两次爬杆功率之比为---( )
A. 5：4 B. 4：5 C. 25：16 D. 16：25
8. 如图所示是金华北山观景台。观最台离谷底约为1000米高，“胜哥”在拍照过程中不小心将质量为0.18千克的华为手机从观景台掉落至谷底，在下落过程中，地球对华为手机做的功为(g取10牛/千克) ---( )
A. 15焦 B. 1800 焦 C. 1.8×105焦 D. 1.8×106焦
9.用弹簧测力计沿水平方向两次拉着同一物体在同一水平面上运动，两次运动的s-t图像如图所示。其对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2 ， 相同时间内所做的功分别为W1、W2 ， 则它们的关系正确的是---( )
A. F1>F2 ，W1>W2 B. F1=F2 ，W1>W2 C. F1=F2 ，W110. “胜哥”用50牛的力把重6牛的足球踢出20米，运动员对球做的功为---( )
A. 1000 焦 B. 880焦 C. 1120 焦 D. 缺少条件，无法计算
11. “胜哥”用水平推力F，推动重为200牛的物体。在4秒内，水平推力F与物体沿力的方向移动距离s之间的关系如图所示。在此过程中，水平推力做的功为 焦，推力做功的功率为 瓦。
13.小科背着重20牛的书包去上学，沿水平路面共行走了300米，到学校后匀速登上三楼的教室。该同学从家走到学校的过程中，对书包做功 焦；若教室每层高为3米，则该同学从教学楼一楼到教室的过程中，对书包做功约 焦。
14.比较两台机器做功快慢的方法有以下两种：
（1）在 相同的条件下，比较做功所用时间的多少。
（2）在 相同的条件下，比较做功的多少。
15. 小闹、小科两位同学参加爬山活动。小闹的体重为450牛，小科的体重为500牛。当他们爬到离地面100米的高度时，小闹克服自身的重力做功 焦。如果该过程小闹用了5分钟的时间，小科用了6分钟的时间，那么 同学的功率大。
16.小科在卸货点用水平方向的推力把箱子推到D处，如图甲。经过A处4秒后在B处遇到小闹，小闹迅速取下小箱子，1秒后在C处小科调整了推力，继续将大箱子推到D处才撤去推力。AD段推力与时间的关系如图乙，箱子速度与时间的关系如图丙。已知大箱子质量为20千克，小箱子质量为5千克。BC段大箱子受到的摩擦力大小为 N，CD段小科推力所做的功为 J。
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