课件29张PPT。第3节 能量转化的量度第一课时举重运动员将60千克的杠铃举高2米,有多少化学能转化为杠铃的势能?马拉着车行走100米,需消耗多少化学能?思考这些能量转化的多少用什么来量度呢?这两种能量转化情景有什么共同特点?SFS一、功的含义1.含义: 物体在力的作用下,并且在这个力的方向通过一段距离,我们就说这个力对物体做了功手对车判断下列情形人对物是否做功?做功有力无距离不做功没有力对它做功有力无距离不做功冰柱在光滑的冰面上滑动你领悟了吗?静止 搬运工在平地上行走,他对货物向上的支持力对货物做功吗?力和物体运动方
向垂直时力不做功 2.做功的两个必要因素:(2)物体在力的方向上通过的距离。这两个因素是严格的,缺一不可 !(1)作用在物体上的力。3.力对物体不做功的情形: 物体没有受到力的作用,如冰球由于惯性在冰面上通过一段距离;
A.不劳无功:B.劳而无功:物体受到了力,但没有移动距离;
如推车而不动。C.张冠李戴:物体受到了力,同时物体也移动了距离,但力的方向始终跟运动方向垂直;如手提水桶水平移动 共同探讨:下列情况中,人有没有对所带的皮箱做功:
(1)人用力提放在地上的皮箱,但没有提起
(2)人再一次用力把箱子提起 (3)人用力提着皮箱在原地不动
(4)人提着箱子在水平路面上走了50米
(5)人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上
(6)人把箱子放在电梯上,电梯从1楼上升到10楼
(7)人提着皮箱在电梯中上升√×××××√静止空中竖起向上提水平移动吊车对货物的拉力是否做功?不做功做功不做功S=0S与F同方向S⊥F起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起 思考:第二次与第一次比较说明了什么?在力一样大时,功的大小跟物体沿力的
方向移动的距离成正比.起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起 思考:第三次与第一次比较说明了什么?在力的方向移动的距离一样大时,功的大小跟物体受力的大小成正比.1、功等于力和物体在力的方向上通过的距离 的乘积。(注意S是指在 F的方向上移动的距离)3、功的单位:焦耳(焦)1焦耳=1牛顿·米(意义:1牛的力使物体在力的方向上,通过1米的距离时所做的功为1焦。)2、功的公式:功=力×距离 W=F·S二、功的计算4. 1焦耳有多大?1)把一只鸡蛋举高2米所做的功大约为 1焦耳2)把一本<科学>书从地面捡起放回桌面所做的功大约为 2焦耳例1:用100牛的水平力将某物体沿水平地面拖动5米,需要做多少功?解:W=Fs=100牛×5米=500焦若该物体重为500牛,则这个过程中,重力做多少功? 因为重力方向没有通过距离(S⊥G), 所以重力做功为0。例:有一物体重100牛,把该物体从地面匀速提到高为1米的桌面上,需要做多少功?如果将这个物体用50牛的力沿水平地面拖动10米,需要做多少功?解:∵匀速提升 ∴F1=G=100牛又∵s1=1米 ∴W1=F1s1=100牛×1米=100焦∵F2=50牛 s2=10米 ∴ W2=F2s2=50牛×10米=500焦答:…..注意:提升物体所做的功常直接用W=Gh计算举重运动员将60千克的杠铃举高2米,运动员对杠铃至少做多少功?(g取10牛/千克)解: G=mg=60千克×10牛/千克=600牛W=Gh=600牛×2米=1200焦答:…..杠铃的势能增加1200焦。此时杠铃的势能增加多少焦?已知马车重3000牛,匀速行驶时,受到的阻力为重力的0.2倍,马拉着车匀速行驶100米,拉力做多少功?W=Fs=600牛×100米=6 × 104焦解:∵匀速行驶 ∴F=f=0.2G=0.2×3000牛=600牛答:…..此时是否马车的动能增加6×104焦?不是。马对车做功消耗的能量转化为马和车的动能以及各种摩擦产生的热能。匀速行驶过程中,消耗的能量转化为各种摩擦产生的热能。三、功和能的关系1、能:物体具有做功的本领,就说物体具有能(单位:焦耳)2、做功的过程实质上就是能量转化的过程3、功用来量度能量转化的多少一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m,求这个人对车做功多少?重力对车做功多少?解: 答 :人对车做功100J,重力对车没有做功. 习题11、做功的两个必要因素
1)作用在物体上的力
2)物体在力的方向上通过的距离
2、用W=FS计算时,力和距离要一一对应。
3、当竖直方向上克服重力做功时,为了简便,我 们可以直接写作W=Gh小结4、某足球运动员在水平方向用25牛的力,将10牛的球沿水平地面踢出,踢出后球在地面上滚了30米才停下来。在球滚动过程中,脚对球所做的功为( )
A、750焦 B、300焦
C、450焦 D、0D练习3思考: 某同学用80N的力猛题一个静止在水平地面上的足球,球离脚后向前滚动了5m.人对球作了多少功?(1)脚踢球的瞬间,脚对球做了功吗?
(2)足球在滚动的5m过程中,脚对球做了功吗?为什么?
(3)足球在滚动的过程中,重力对球做了功吗?为什么? 如图所示:有一质量为50g的小球在桌面上滚动里30cm后落在地面上,桌高80cm,问重力对小求一共做里多少功?例题选讲1h分析:小球在水平桌面上滚动时,小球没有在重力的方向上通过距离,故重力没有做功;小球在落向地面的过程中,重力才对小球做了功 在图中,ma>mb>mc,三个物体在同样的力F作用下,都沿着力的方向移动距离S,比较力F对三个物体所做的功,结论是…………( )
A.一样多
B.对a做的功 多
C.对b做的功 多
D.对c做的功 多FFFabc例题选讲2A再见课件24张PPT。第3节 能量转化的量度第二课时某同学参加大扫除,负责提水。试分析在以下的过程中,他对水桶是否有做功。(1)提水沿楼梯走到二楼;(2)提水沿走廊走到教室门口;(3)提水在门口站一会儿。(1)有做功(2)没有做功(3)没有做功复习提问我问你答1.用了力就做了功?
2.用了力,有了距离,就做了功?不做功包括两个必要因素物体受力物体在力的方向上通过距离{一台拖拉机匀速耕地,所受阻力是180000牛,半小时耕地0.9千米。则此过程中拖拉机做功多少?已知:F=f=180000牛,s=0.9千米=900米 求:W由不同的物体来完成相同的功,做功的快慢是不同的,即相等时间内,不同的物体做的功的多少是不等的。解: W=Fs=180000牛×900米=162000000焦我的思考若由一头牛来完成这些工作,则需一天的时间,问拖拉机与牛做功的本领相同吗?谁做功快?习题:做功也有效率吗?反应:做功有快慢!功率功率越大做功越快影响功率大小的因素?小明家住3楼,今天,小明爸爸买了10箱水果,小明分摊了5箱子,小明爸爸力气大,一次就搬完了,用了300S,小明力小,一次只能搬一箱,一次要150S。W=5G×h W=Gh×5做相同的功,时间越短,功率越大。在相同时间内,做功越多,功率越大。同时考虑两个因素物体做功的大小物体做功所用去的时间{比较不同物体做功的快慢知识的迁移运动的快慢用单位时间里通过的距离来表示物质的密集程度用单位体积的质量来表示压力的作用效果用单位面积上受到的压力来表示物理意义物理量密度压强速度那么做功的快慢用什么来表示呢?又叫做什么?2.定义:单位时间里完成的功,叫做功率。功率1.意义:做功的快慢3.符号:P 4.W — 做功的多少
P — 做功的快慢 知识迁移物理量计算公式单位密度压强速度密度=质量/体积压强=压力/受力面积速度=距离/时间千克/立方米牛顿/平方米米/秒那么,功率的计算公式和单位分别是什么?功率=功/时间符号:PWtP=W/t单位:焦秒瓦1瓦=1焦/秒公式:功率的计算公式和单位
2.定义:单位时间里完成的功,叫做功率。功率1.意义:做功的快慢3.符号:P 4.W — 做功的多少
P — 做功的快慢 5.计算公式:功率=功/时间 P=W/t6.单位:瓦 1瓦=1焦/秒
常用单位:1千瓦=1000瓦1兆瓦=1000000瓦部分物体的功率人和部分交通工具的功率步行:数十瓦
快速运动:可达1千瓦50~100千瓦7200千瓦约11万千瓦 功率是机器的主要技术指标之一,要根据实际需要选择功率合适的机器,功率选择不当,会造成机器的浪费,或毁坏机器。
例题:起重将质量为750千克的货物,在0.5分钟内匀速吊起6米高,起重机的功率有多大(取g=10牛/千克)?解: G=mg=750千克×10牛/千克=7500牛W=Gh=7500牛×6米=45000焦答:起重机的功率是1.5千瓦功率的应用起重机的功率是1.5千瓦意义?表示起重机每秒钟对货物做功1.5×103焦能量如何转化?起重机每秒钟消耗的1.5×103焦的电能转化为货物的势能。货物的势能每秒钟增加1.5×103焦。功率越大做功越快能量转化越快请你说出“电风扇的功率是80瓦”表示什么意思?某电风扇的功率为80瓦,即80焦/秒,它表示该风扇1秒钟时间内做功80焦耳。 例2.质量为50千克的物体,用50牛的水平推力使它在粗糙水平面上以2米/秒的速度匀速移动10米。问(1)功率多大?(2)重力的的功率多大?解:(1)t=s/v=10米/2米/秒=5秒 W=F×s=50牛×10米=500焦 P=W/t=500焦/5秒=100瓦(2)因为在重力方向上没有通过距离,所以W=0,P=0.推导式:注意:F与v同方向P=F×V=50牛×2米/秒=100瓦练习:牛以0.3米/秒匀速耕地时,牵引力为400牛;拖拉机以1米/秒匀速耕地时,牵引力为2000牛,计算两种方法耕地的功率。1.在相同的时间里功率大的机器做功多。2.完成相同的功,功率大的机器所需时间短。3.选购机器时,要注意功率配套。结论比一比判断正误√×××1._________叫做功率,它的公式是
____,功率的单位是___。
2.抽水机每秒钟能把20kg水抽到15m高处,它30s所做的功是___J,该抽水机的功率为___W。(g=10N/kg)
3.甲、乙两个同学体重之比是4:5,都从一楼走到三楼,甲和乙所用时间之比为7:8,那么甲、乙做功之比为___,功率之比为___。单位时间里完成的功W30001004:532:35测一测同步练习:
1.要测量小明通过楼梯上楼时的功率,不需要测量的是( )
A.身体质量 B.通过的楼梯高度 C.通过的路程 D.上楼所用的时间
2.如图所示,一瀑布的落差(瀑布顶端和底端的高度差)约为100m。在0.1s内有18kg的水流过瀑布顶端,经过4.5s落到瀑布底端。质量为18kg的这些水从顶端落到底端的过程中,重力的功率约为( )
A.4×102W? B.4×103W
C.1.8×104W? D.1.8×105W
3.在图的四种情境中,人对物体做功的是( )
A.提着水桶在水平地面上匀速前进 B.扛着米袋慢慢爬上楼梯
C.用力推汽车,汽车没动 D.举着杠铃原地不动
4.小华同学用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其作匀速直线运动.若该物体在10s内移动5m,则在此过程中它的速度为 m/s,小华做的功是 J,功率是 W.
答案:
C
B
B
0.5 500 50
第2节 能量转化的量度(第2课时)
教学目标:1、理解功率的概念,知道功率的两个必要的因素。
2、知道功率的计算公式,知道功率的单位
3、知道用功率来描述做功的快慢,初步掌握功率的计算方法
重点难点:功的概念的内涵和外延
能量转化的量度:功、功率
教学过程:
复习导入:
1、某同学参加大扫除,负责提水。试分析在以下的过程中,他对水桶是否有做功。(1)提水沿楼梯走到二楼;(2)提水沿走廊走到教室门口;(3)提水在门口站一会儿。
(1)有做功 (2)没有做功 (3)没有做功
2、我问你答:复习做功的两个要素
3、习题
新课:
1、图片展示做功的快慢引出功率
2、影响做功大小的因素:做相同的功,时间越短,功率越大。
在相同时间内,做功越多,功率越大。
3、比较不同物体做功快慢,必须考虑的两个因素:一个是做功的大小;另一个是物体做功所用去的时间。
4、功率――单位时间里完成的功。反映该物体做功的快慢。
计算公式:功率=功/时间 P=W/t
单位:瓦特(W) OR 焦/秒 (J/s) OR 牛·米/秒(N·m/s)
――说明物理量的单位可以通过推导的公式来获得
介绍一些物体的功率
(1)、功率是机器的主要指标之一,介绍功率对生产的意义
(2)、介绍人和部分交通工具的功率值
5、功率的应用
例题:起重将质量为750千克的货物,在0.5分钟内匀速吊起6米高,起重机的功率有多大(取g=10牛/千克)?
解: G=mg=750千克×10牛/千克=7500牛
W=Gh=7500牛×6米=45000焦
答:起重机的功率是1.5千瓦
6、起重机的功率是1.5千瓦的意义?
表示起重机每秒钟对货物做功1.5×103焦
请你说出“电风扇的功率是80瓦”表示什么意思?
某电风扇的功率为80瓦,即80焦/秒,它表示该风扇1秒钟时间内做功80焦耳。
例2.质量为50千克的物体,用50牛的水平推力使它在粗糙水平面上以2米/秒的速度匀速移动10米。问(1)功率多大?(2)重力的的功率多大?
解:(1)t=s/v=10米/2米/秒=5秒
W=F×s=50牛×10米=500焦
P=W/t=500焦/5秒=100瓦
推导: 注意:F与v同方向
P=W/t=500焦/5秒=100瓦
(2)因为在重力方向上没有通过距离,所以W=0,P=0
练习:牛以0.3米/秒匀速耕地时,牵引力为400牛;拖拉机以1米/秒匀速耕地时,牵引力为2000牛,计算两种方法耕地的功率。
7、小结:(1)在相同的时间里功率大的机器做功多。
(2)完成相同的功,功率大的机器所需时间短。
(3).选购机器时,要注意功率配套。
8、课堂练习:比一比,测一测