1.2 功和能 学案 (1)

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1.2
功和能
学案
【学习目标】
1、知道能量的定义，知道对应于不同的运动形式具有不同的能量；
2、知道物体能够对外做功是因为物体具有能量；
3、理解功是能量转化的量度；
4、理解不同能量之间的转化，知道转化中总能量守恒。
【知识梳理】
1．一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量
（1）只有重力做功时，重力势能和动能发生相互转化。物体转化了的能量的多少可以由做功的多少来量度．
（2）只有弹力做功时，弹性势能和动能发生相互转化．
（3）机械能与内能的转化．
（4）机械能与化学能的转化．
转化过程中，转化了的能量的多少可以由做功的多少来量度．
功这个物理量重要的意义在于它表示了有多少
( http: / / www.21cnjy.com )数量的能从一种形式转化为另一
种形式，做功的过程就是物体能量的转化过程,做了多少功，就表示有多少能量发生了转
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2．功是能量转化的量度
知道了功和能的这种关系，就可以通过做功的多少，定量地研究能量及其转化的问题了。
3．功和能的联系：
①功和能都是标量；
②功和能的国际单位都是焦；
③功是能量转化的量度。
功的过程量，能是状态量。功的大小等于转化的能量，但功不是能。
典型实例
例1
如图所示，滑轮和绳的质量以及摩擦不
( http: / / www.21cnjy.com )计，用力F开始提升原来静止的质量为m＝10kg的物体，以大小为a＝2m/s2的加速度匀加速上升，求头3s内力F所做的功。（取g＝10m/s2）21世纪教育网版权所有
解析
物体受到两个力的作用：重力mg和拉力F′，由牛顿第二定律得
F′-
mg
=
ma
，
F′=
m(g+a)=10×(10
+
2)N=120N。
力F与F′　的关系是F′=
2F，所以F
=
F′/2
=
60N。
物体从静止开始运动，3s内的位移为
s
=at2
=（×2×32）m
=
9m。
解法一：力F作用的质点为绳的端点，而在物体发生9m的位移的过程中，绳的端点的位移为2s＝18m，所以力F做的功为21cnjy.com
W＝F·2s＝60×18J＝1080J。
解法二：本题还可以用等效法求力F做的功。由于滑轮和绳的质量及摩擦不计，所以拉力F做的功和拉力F′
对物体做的功相等即：21·cn·jy·com
WF＝WF′＝F′s＝120×9J＝1080J。
例2
一根重为G，长为L的均匀链条平放在
( http: / / www.21cnjy.com )水平面上，将链条的一端竖直向上慢慢提起，直到另一端刚离地为止，外力所做的功为
。
答案：GL/2
【基础训练】
1关于功和能，下列说法正确的是：（
CD）
A、功就是能，功可以转化为能；
B、做功越大，物体的能越多；
C、能量转化中，做的功越多，能量转化越多；
D、功是物体能量的量度。
2．石块自由下落的过程中，
( http: / / www.21cnjy.com )重力做功把
重力势能
能量转化为
动
能量？如果重力做了10
J的功，上述能量的变化各是
重力势能减少了10J
和
动能增加了10J
。www.21-cn-jy.com
3．用50N的力拉一个质量为10kg的
( http: / / www.21cnjy.com )物体在水平地面上前进。如图所示，若物体前进了10m，拉力F做功W1＝__400J__，重力G做功W2＝__0___。如果物体与水平面间摩擦系数μ＝0.1，物体克服阻力做功Wf
＝_70J___。（sin37 ＝0.6，cos37 ＝0.8）2·1·c·n·j·y
4．演示并解答：皮球从手中落到地上又弹跳起来，你能说出这一过程中能量的转化．
（重力势能---动能----弹性势能---动能-----重力势能）
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