(共26张PPT)
浙教版九年级上册
第3节 能量转化的量度（1）
第3章 能量的转化与守恒
引入新课
我们已经知道能量之间能相互转化，
例如，举重运动员举起杠铃时，将体内储存的化学能转化为杠铃的势能；
起重机提升重物时，将电能转化为重物的动能和势能。
有多少化学能转化为杠铃的势能？
有多少电能转化重物的动能和势能？
为了量度能量转化的多少，描述能量转化的快慢，我们需要学习功和功率的相关知识。
新课教学
功
从科学的角度来看，当运动员举着杠铃不动时，
虽然要用很大的力，但此时运动员并没有对杠铃做功。
那么，怎样理解做功的含义？
新课教学
1. 图3-25 和图3-26 是物体在力的作用下做功的实例。想一想，在这两个实例中有什么共同特点？
图3-25 叉车把货物从地面
抬升到一定高度
图3-26 人推小车在水平路面上通过一段路程
共同的特点：
货物和小车都受到了力的作用，
并且都在力的方向上运动了一段距离。
新课教学
2. 图3-27和图3-28是物体在力的作用下没有做功的实例。想一想，在这两个实例中有什么共同特点？
图3-27 人用力搬石头，
石头没有搬动
图3-28 人提书包在水平路面上
匀速通过一段距离
共同的特点：
石头和书包都受到了力的作用,
都没有在力的方向上运动了一段距离。
新课教学
功：
在科学上，如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。
力做功也常说成物体做功，如运动员作用在杠铃上的力对杠铃做功，也可以说成运动员对杠铃做功。
新课教学
但没有在这个力的方向上通过一段距离，
石头受到人对它向上力的作用，
因此这个力没有做功。（有力无距离）
力与运动方向垂直，在提力方向上没有通过一段距离，
书包受到人的提力的方向是竖直向上的，
因此提力也没有做功。（力与距离垂直）
新课教学
做功的两个必要因素:
(缺一不可 )
一是要有力作用在物体上。
二是物体要在力的方向上通过一段距离。
综上可知不做功的三种情况：
有力无距离不做功
冰柱在光滑冰面上滑动
有距离无力不做功
（因惯性而动）
力和物体运动方
向垂直时不做功
新课教学
视频：不做功的三种情况
新课教学
1．做功跟我们日常所说的“做工” 或“ 工作”一样吗？
不一样。“做工”更多是指从事体力劳动。
人可能做功，也可能没有做功。
“工作”可以指体力劳动，也可以是脑力劳动，脑力劳动没有做功。
做功必须要满足两个条件。
新课教学
2．塔式起重机下挂着重物，在重物静止不动、匀速向上运动、沿水平方向匀速移动三种情形中，钢索的拉力是否都对重物做了功？
重物静止不动时，钢索的拉力对重物不做功。
匀速向上运动时，钢索的拉力对重物做功。
沿水平方向匀速移动时，钢索的拉力对重物不做功。
新课教学
功的大小和做功两个必要因素有何关系呢？
功是有大小的，
叉车抬起的货物越重，作用的力越大，它做的功就越多；
叉车把货物从地面上抬升的高度越高，它做的功也越多。
科学上规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
功的公式：
功的计算
功=力×距离
W=F·s
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单位：
焦耳（简称焦）
单位符号为 J。
1焦耳=1牛顿 米
表示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。
1焦的含义：
1焦的大小：
把一只鸡蛋举高2米所做的功大约为1焦耳
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焦 耳
焦耳（1818~1889）是英国著名的实验物理学家。他从小就对实验着迷，在家里做起了各种实验，后来成为一名业余科学家。1840 年，焦耳通过对电流的热效应的研究，得出了著名的焦耳定律。焦耳定律给出了电能向热能转化的定量关系（我们将在本章第6节中学习该定律）。
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焦耳特别热衷于热功当量的实验测量。1847 年，他完成了热功当量测量的经典实验：先是测量一桶水的温度，然后把铜制的翼轮放入水中，用下落的砝码带动翼轮转动来搅动水，使水的温度升高。焦耳测量了翼轮所做的功和水温的升高，从而计算出多少机械能产生多少热，这个值被称为“ 热功当量”。
焦耳从1843 年开始测量热功当量，直到1878 年最后一次发表实验结果，先后做实验不下四百余次，并且采用了原理不同的各种方法，测量了他能想到的各种过程所产生的热——包括机械的、电的、磁的，获得了大量的实验数据。他以极其精确的数据，为热和功的相当性提供了可靠的证据。人们为了表达对他的敬意，将功和能量的单位叫做焦耳。
新课教学
功的公式W=Fs的应用：
例题：如图所示，有一物体重100牛，把该物体从地面匀速举到高为1米的桌面上，做了多少功？如果将这个物体用30牛的力沿水平地面匀速拖动10米，做了多少功？
解:匀速提升物体所用的向上的力：
W1 ＝ F1s1 ＝ 100 牛×1 米＝ 100 焦
F1 ＝ G ＝ 100 牛
物体在力的方向上通过的距离：
s1 ＝ 1 米
所以力F1 所做的功为：
新课教学
答：举高物体做功100 焦；拖动物体做功300 焦。
拖动物体所用的水平拉力：
F2 ＝ 30 牛
物体在力的方向上通过的距离：
s2 ＝ 10 米
所以力F2 所做的功为：
W2 ＝ F2s2 ＝ 30 牛×10 米＝ 300 焦
新课教学
应用功的计算公式时应注意：
③力F在使物体沿着它的方向移动距离s的过程中，其大小和方向不变。
①分清是哪个力对物体做了功，计算功时F 就是这个力；
②距离s是否是沿F的方向上通过的距离；
思考与讨论
结合举重和人推车等事例，谈谈能量的转化与做功的关系。
做功时消耗的能量转化为车的动能以及由于摩擦而产生的热能。
举重运动员具有能量才能对杠铃做功，
做功时消耗的能量转化为杠铃的势能；
推车的人有能量才能对车做功，
物体具有做功的本领，是因为它具有能。
新课教学
做功的实质是能量转化的过程，
力对物体做了多少功，就有多少能量发生转化。
因此，可以用功来量度能量转化的多少。
能量的单位和功一样，也是焦耳。
但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。
新课教学
视频：做功和能的关系
当堂检测
1、关于做功,下列说法正确的是 （ ）
Ａ．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功
Ｂ．起重机吊着货物沿水平移动了一段距离，向上的拉力做了功
Ｃ．重物竖直下落，重力做了功
Ｄ．小球在水平桌面上滚动，重力做了功
Ｃ
2、某足球运动员在水平方向用25 N的力，将10 N的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滚了30 m才停下来。在球滚动过程中，脚对球所做的功为（ ）
A.750 J B.300 J C.450 J D.0
D
当堂检测
3、甲物体重100牛，乙物体重50牛，用20牛的水平拉力分别拉甲、乙两物体，使甲物体在粗糙水平面匀速移动10米，使乙物体在光滑水平面加速移动10米，则拉力对甲、乙两物体所做的功较多的是（ ）
A、甲 B、乙
C、一样多 D、无法判断
Ｃ
4、一位同学正在进行投掷实心球的训练，以下情境中，他对实心球做功的是（ ）
A．将球从地面托起举过头顶 B．手托球水平匀速直线运动
C．拋出后的球在空中继续运动 D．手拿球静止在空中
A
当堂检测
5、如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于 状态，第4秒末时，物体受到的摩擦力是 N，第6秒末到第9秒末，推力F做功是 J．
静止
4
24
板书设计
第3节 能量转化的量度（第1课时）
功
功的两个必备要素
一是作用在物体上的力
二是物体在力的方向移动一段距离
功的公式：W=Fs 功的单位：焦耳（J）
做功的实质：
能量的转化过程。力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。
布置作业
1、复习本节课所学的主要内容；
2、完成作业本中相应练习；
3、预习“功率”相关内容。3.3能量转化的量度（1）课后检测
班级 姓名
1.关于做功,下列说法正确的是 （ ）
Ａ．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功
Ｂ．起重机吊着货物沿水平移动了一段距离，向上的拉力做了功
Ｃ．重物竖直下落，重力做了功
Ｄ．小球在水平桌面上滚动，重力做了功
2.小科同学用100牛的力，将重6牛的足球一脚踢出去20米远，他对足球做的功是 （ ）
Ａ．2000焦 Ｂ．120焦
Ｃ． 0焦 Ｄ．条件不足，无法确定
3.甲物体重100牛，乙物体重50牛，用20牛的水平拉力分别拉甲、乙两物体，使甲物体在粗糙水平面匀速移动10米，使乙物体在光滑水平面加速移动10米，则拉力对甲、乙两物体所做的功较多的是（ ）
A、一样多 B、乙
C、甲 D、无法判断
4.下列现象中，力没有对物体做功的是（ ）
A．用力将铅球掷出
B．将书包背上楼
C．骑自行车匀速前进
D．人提着水桶在水平路面上行走
5.下列有关力做功的说法中正确的是（ ）
A．把水桶从地面上提起来，提水桶的力没有做功
B．用水平力推着购物车前进，推车的力做了功
C．书静止在水平桌面上，书受到的支持力做了功
D．挂钩上的书包静止时，书包受到的拉力做了功
6.一个人用同样大小的水平拉力拉着木箱，分别在光滑和粗 糙两种水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功， 下列说法中正确的是（ ）
A．在光滑地面上做功较少
B．在粗糙地面上做功较少
C．两次做功一样多
D．条件不足，无法比较
7.如图，甲、乙两同学对物体做功情况，下列说法正确的是（ )
A．甲做功为500J，乙做功为1500J
B．甲做功为0，乙做功为0
C．甲做功为500J，乙做功为1000J
D．甲做功为0，乙做功为500J
8.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
9.如图所示，用水平力F拉着重为100 N的物体，在水
平地面上向左匀速移动了5m，物体所受地面的摩擦力
大小为20 N，则（ ）
A.重力做的功是500 J B.拉力大小为100 N
C.拉力大小为120 N D.拉力做的功为100 J
10.小李同学先后用同样大小的力F使同一木箱分别在如图所示甲、乙、丙三个表面上沿力的方向移动相同的距离，该力F在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，关于做功大小的下列说法正确的是（ ）
A.W甲＜W乙＜W丙 B.W甲＞W乙＞W丙
C.W甲=W乙=W丙 D.W甲=W乙＜W丙
11.如图甲所示，水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t关系和物体速度v与时间t的关系如图乙所示。则第2秒末时，物体处于 状态，第4秒末时，物体受到的摩擦力是 N，第6秒末到第9秒末，推力F做功是 J．
12.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？若该物体重为500牛，则这个过程中，重力做多少功？
参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C D A D B C D B D C
静止； 4；24
500焦；0
