1.2 功和能 学案 (2)

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。
【知识要点】　
1.
功的原理
（1）使用机械时人们所做的功，都等于不用
( http: / / www.21cnjy.com )机械而直接用手所做的功。使用任何机械都不能省功。这个结论叫机械功的原理，简称功的原理。这一原理对任何机械都能适用。
在考虑摩擦力和机械本身重力时，功的原理可以
( http: / / www.21cnjy.com )表述为使用任何机械时，动力对机械所做的功W总等于有用功W有用与额外功W额外之和，因此，功的原理可表示为W总＝W有用＋W额外
（2）使用任何机械都不能省功，为什么人们还要使用机械呢？
使用机械虽然不能省功，但却能获得其他好处。
首先，可以省力，换言之，可以由较小的力获得
( http: / / www.21cnjy.com )强大的力。人们可利用简单机械将整座楼移走。正是因为简单机械有这种作用，所以阿基米德才发出“给我一个立足点和一根足够长的棍，我就能撬动地球”的豪言壮语。
其次，可以提高工作质量，省
( http: / / www.21cnjy.com )时间，有了圆规（属于轮轴）才可能画出很正规的圆；有了旋转铅笔刀（也是轮轴），才能很快削出很规整的铅笔；有了刀（斜面）、剪钳（杠杆）、扳手（轮轴），才能使我们很快地做好日常各种工作。
第三，可以让人们工作得方便，我们天天都
( http: / / www.21cnjy.com )要升国旗。试想，如果不用定滑轮，我们能简便地使国旗沿旗杆冉冉升起吗？没有楼梯（斜面），我们能方便地上到楼上吗？
使用机械可以改变动力地大小、方向和
( http: / / www.21cnjy.com )动力作用点移动地距离，使用机械还可以改变做功地快慢，使用机械还能比较方便地完成人们不便直接完成地工作等。正因为简单机械有许多作用，它帮助人们去生活、学习、工作，去征服自然，改造自然，所以尽管它不省功，人们还是经常地使用它。
2．关于功和能
（1）能的概念：一个物体能够对外界
( http: / / www.21cnjy.com )做功，我们就说这个物体具有能量，简称能。各种物体都具有能，只是能有不同种的形式。我们已经学过，运动的物体具有动能，被举高的物体具有重力势能，被压缩的弹簧和发生弹性形变的物体具有弹性势能。我们人会对外界做功，同样具有能量——存储于体内地化学能。
（2）功和能的转化：做功的过程总是伴随着能量的改变，下面我们以“人将重物举高”这一生活现象为例，做出这一过程的流程图。
除了“人将重物举高”这一生活现象，大家可以将
( http: / / www.21cnjy.com )日常见到的如“子弹在枪筒中的发射过程”、“汽车启动加速行驶”等许多现象，同学们可以自己画出这些现象发生过程中功和能变化的流程图。
通过对这些现象及对应流
( http: / / www.21cnjy.com )程图的分析，可以发现任何做功的过程必然存在一种形式的能量增加时，有另一种形式能量的减少，这种增与减体现了这一过程中能量的转化，而这一转化正是通过做功的过程得以实现。并且，我们可以发现，做功越多，物体能量转化也越多。
3．功是能量转化的量度
功和能是两个密切联系的物
( http: / / www.21cnjy.com )理量，这主要体现在：做功的过程就是能量转化的过程，即如果物体在力的作用下能量发生了变化，那么这个力一定对物体种了功。实验证明，做了多少功，就有多少能量发生了转化，因此我们可以通过做多少功，判定有多少能量发生转化，也可以通过有多少能量发生转化，判定做多少功，所以说功是能量转化的量度。必须指出的“功”是与“能量转化”相对应，而物体做多少功，并不表示物体就有多少能量。
【典型例题】　
例1
行驶中汽车制动后滑行一段距离，
( http: / / www.21cnjy.com )最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降。上述不同现象所包含的相同物理过程是（
）。
A．物体克服阻力做功
B．物体的动能转化为其他形式的能量
C．物体的势能转化为其他形式的能量
D．物体的机械能转化为其他形式的能量
解析
本题考察功和能的关系。汽车制动
( http: / / www.21cnjy.com )后滑行中，汽车克服阻力做功，机械能转化为内能；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰，流星克服阻力做功，机械能转化为内能、光能；降落伞在空中匀速下降，降落伞克服阻力做功，机械能转化为内能。答案:A、D
例2
关于功和能，下列说法正确的是（
）
　　
A．功就是能，功可以转化为能
　　
B．做功越多，物体的能越大
　　
C．能量转化中，做的功越多，能量转化越大
　　
D．功是物体能量的量度
答案：C
【达标训练】　
1、起重机吊钩挂着一木箱，木箱正在匀减速下降，这个过程中；（
）
A、木箱重力做正功
B、钢索对木箱的拉力做正功
C、钢索对木箱的拉力做负功
D、木箱的重力势能和动能都减少
2、关于功和能的联系与区别，下列说法中正确的是：（
）
功是能量的量度
功是能量转化的量度，所以它们具有相同的单位
功就是能，能就是功，功和能是一样的，力对物体做必须有一个过程，能量的转化也必须有个过程。
3．关于机械功的原理下列说法正确的是：（
）
使用机械时，动力对机械做的功可以大于机械克服阻力做的功
使用机械时，动力对机械做的功一定等于机械克服阻力做的功
使用机械可以省力，也可以省功
使用机械可以省力，但不能省功
4、人在打蓝球时，如果篮球抛出，则人的一部分
能转化为篮球的
能，此过程中能的转化是通过
。
5．斜面高和斜面长之比是1：6，不
( http: / / www.21cnjy.com )计磨擦时，用200N的力可将重
N的物体拉上斜面。若拉力共做1800J的功，则重物升高
m.
答案
1、A、C、D
2、B、D
3、B、D
4、化学
机械
人对篮球做功
5、解析：先要进行受力分析，由于匀速运动则F合=0，沿斜面方向F=Gsinθ=Gh/l,所以G=1200N，h=1.5m.
【反思】
收获
疑问