第2节 能量转化的量度[上学期]

课件52张PPT。复习下图中物质都具有什么形式能量？判断发生了哪些能的转化？能量如何转化？举重化学能→势能运动员的化学能→杠铃的势能马拉车能量如何转化？化学能→动能和热能举重运动员将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？ 为了描述能量的转化,我们引入了功的概念。功是能量转化的量度能量转化的量度一、功的必要因素 1、举重运动员将杠铃举高，杠铃的能量有无改变？ 2、马拉着车在大街上跑，车的能量有无改变？即人对杠铃做了功即马对车做了功这两种能量转化情景有什么共同特点？SFS一、功 ---物体在力的作用下，沿力的方向通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功 3、举重运动员将杠铃举高后，在上面停留3秒，杠铃的能量有无改变？运动员有没有做功？ 4、我拼命地推桌子但没推动，我对桌子有没有做功。这是为什么？一、功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手对书静止推车未动人对车手对车判断下列情形人对物是否做功？做功不做功不做功拉而不动 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？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？力和物体运动方
向垂直时力不做功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功的两个
必要因素力（F）作用在物体上的物体在力的方向上通过的距离（S）“做功”和“工作”是否一样？不做功的几种情况有力无距离有距离无力力和距离垂直力对物体做功要满足的两个条件：一是要有力作用在物体上；二是物体要在力的方向上移动一段距离。
如果物体移动的方向与力的方向相反，则称物体克服该力做功。
科学上的“做功”与生活中的“做工”、“工作”、“功劳”等是不一样的概念，我们可能经常劳而无“功”。小结 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√×××××√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．在距离相同时，功的大小跟作用在
物体上的力成正比，思考：第三次与第一次相比说明了什么？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：我领悟到了：功=力×距离 W=F·S功的单位：在国际单位制中（为了纪念英国科学家焦耳），功的单位是焦耳，简称焦，符号：J即1焦耳=1牛·米你知道1焦耳多大吗？ 你能否估算出将一本科学书从地上捡到课桌上所做的功约为多少？把一只鸡蛋举高2米，做的功大约是1焦。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？已知：
求： 解： 答 ：人对车做功100J，重力对车没有做功． 习题1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力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。4 、物体对外做功,说明物体具有能;物体具 有能并不一定对外做功. 吊车将重为4000牛的货物匀速提升到8米高处，后又沿水平方向移动5米，问吊车对货物总共做多少焦的功？复习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： 请阅读并比较图3-13和图3-14，
它们说明了什么问题？你能设计出比较做功快慢的方法吗？为了支援学校建设，同学们参加了义务劳动。下图为甲乙两位同学分别将一百块砖搬到二楼时的情景，图中两位同学谁对砖块做的功多？谁做功快？做功有快有慢如何表示做功的快慢？例如：甲同学用20秒钟做1000焦的功，乙同学用5秒钟做400焦的功，谁做功快？总之，做功有快慢!所以，在工农业生产中，人们越来越多地使用机器来代替人力、畜力做功。使做功更快！四、功率 ----表示物体做功快慢1、定义：单位时间里完成的功叫做功率2、定义式：3、单位：焦耳/秒读作：焦耳每秒瓦特1 =1其它常用单位：千瓦兆瓦1 =1000瓦1 =106瓦(1 W=1J/s)(KW) (MW) 四、功率 ----表示物体做功快慢4、1瓦特的意义： 表示1秒钟做功1焦耳阅读书P90图3-5 国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。它是为了纪念英国发明家瓦特而命名的。即：1瓦特=1焦耳/秒注意：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，会造成资源的浪费，或毁坏机器。例1：甲同学用20秒钟做1000焦的功，乙同学用5秒钟做400焦的功，求甲乙两同学的功率解：甲同学的功率乙同学的功率例2：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1.5千瓦联系速度的科学意义，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。 思考起重机的功率是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。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测一测举重运动员将600牛的杠铃举高2米，若所用时间只有1秒钟，则运动员爆发的功率是有多大？解： W=Gh=600牛×2米=1200焦答：…..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牛若马车的速度是2米/秒，求马的功率W=Fs=600牛×100米=6 × 104焦可否直接利用牵引力与速度计算功率？四、功率 ----表示物体做功快慢6、推导式：注意：F与v同方向练习：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。比比谁的功率大 李明和马龙想比一比谁上楼的功率大。需要测量哪些科学量？需要用到哪些测量仪器？应该怎样测量？动脑筋