3.2能量转化的量度

(共54张PPT)
判断发生了哪些能的转化？
运动员竖直向上举起杠铃和马水平向前拉车有何共同特点？
1、什么物体施力？
2、什么物体受力？
3、在力的方向上产生了什么效果？
都受到力的作用，且都在力的方向上发生了移动。
化学能转化为势能
化学能转化为动能、热能
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。
人的推力F对小车做了功．简单地说人做了功．
举例
人的力F对图钉做了功．简单地说人做了功
举例
他对课本做功了吗？为什么？
静止空中
竖起向上提
水平移动
不做功
做功
不做功
S=0
S与F同方向
S⊥F
你领悟了吗？
力和物体运动方
向垂直时力不做功
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？
我把重物抱上去了！
做功
做功
我拉着重物往前走
Oh my god!我终于举起来了，但是还要停留几秒真是累人啊！
不做功
不做功
我提着重物往前走
无力不做功
（惯性运动）
有力无距不做功
冰柱在光滑冰面上滑动
你领悟了吗？
拉而不动
如图所示的四种情景中，力对物体做功的是
推车未动
马拉车前进
运动员高举杠铃
做功
做功
不做功
下列情况中，人有没有对所带的篮球做功：
（1）一个人在路上看到一个球，但是没有捡
（2）他想了想，弯腰去捡篮球，把球捡起来
（3）他把篮球放在手指上做转球特技
（4）转完球后，他拿着篮球在水平路面上走了1米
（5）他把篮球水平传给另一个同学，篮球在空中飞行一段距离。
√
×
×
×
×
×
（6）篮球在光滑的地面上滚动
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
√
×
×
×
×
×
√
这两个因素是严格的，缺一不可 ！
一、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。
小结
有一只箱子，若让一位同学把它从一楼匀速地提到二楼；让另一位同学把这只箱子从一楼匀速地提到四楼．
1、他们用的力一样大吗？
2、他们消耗的能量一样吗？
3、他们所做的功一样多吗？
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？
我领悟到了：……
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。
1、功的公式：功=力×距离 W=F·S
2、功的单位：焦耳（焦）
1焦耳=1牛顿·米
怎样计算功？
把一只鸡蛋举高2米，做的功大约1焦耳
焦耳是英国物理学家。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。
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：∵F=100牛、s=5米
∴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。
例题：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？ P74
解：F1=G=100牛
s1=1米
∴ W=F1s1=100牛×1米=100焦
F2=50牛
s2=10米
∴ W=F2s2=50牛×10米=500焦
答：
在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10米，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功？
10m
50N
100N
已知：F=50N, s=10m, G=100N, h=1.5m.
求：W1 和W2.
解：W1=Fs=50N×10m=500J
W2=F2s2
答：他推箱子做功500J,举箱子做功150J。
=Gh=100N×1.5m=150J
2、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： F=G=mg=60千克×10牛/千克=600牛
W=Fs=600牛×2米=1200焦
答：…..
杠铃的势能增加1200焦。
1、如右图，人提着重100N的桶，沿楼梯从一楼上到三楼，人对桶做了多少功？
举重运动员具有能量才能做功。能量的转化跟功有什么关系呢？
物体具有做功的本领，是因为它具有能。
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的多少，能量的单位和功一样也是焦耳。
小结
1.做功的两个必要因素是：
（1） ；
（2） 。
作用在物体上的力
物体在力的方向上通过一段距离
2.书本 P77
不能，因为足球受100牛力作用时移动的距离不知道。
某同学在水平方向用25牛的力，将10牛的物体沿水平推动，结果向前推动了20米。在推物体的过程中，人对物体所做的功为（ ）
A、750焦 B、500焦 C、250焦 D、0
B
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？
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！
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)
1瓦特的意义： 表示1秒钟做功1焦耳
功率----表示物体做功快慢
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
1瓦特多大？
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
表示起重机每秒钟对货物做功1.5×103焦
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。
判断正误
1.机器的功率越大，做的功越多。
（ ）
2.机器的功率越小，做功越慢。
（ ）
3.机器的功率越小，效率越低。
（ ）
4.抽水机的功率越大，抽的水越多。
（ ）
√
×
×
×
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
W
3000
100
4:5
32:35
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
W=Fs=600牛×100米=6 × 104焦
功率 ----表示物体做功快慢
推导式：
注意：F与v同方向
小结
1.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？
再见！