浙教版九年级上第三章 第二节 能量转化的量度(浙江省台州市黄岩区)

课件94张PPT。判断发生了哪些能的转化？复习能量如何转化？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。第二节 能量转化的量度这两种能量转化情景有什么共同特点？SFS1、杠铃和马车都受到力的作用。
2、都在力的方向上发生了移动(或通过距离)。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？我知道了 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？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同方向且在力的方向通过距离。S⊥F,且没有在力的方向通过距离。思考(缺一不可 )1、做功的两个必要因素: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。（F）（S）2、不做功的几种情况有力无距离有距离无力力和距离垂直有力无距离不做功你领悟了吗？有力无距离不做功你领悟了吗？有距离无力不做功你领悟了吗？（惯性运动）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！做功判断下列情形力对物体是否做功？做功我拉着重物往前走判断下列情形力对物体是否做功？Oh my god!我终于举起来了，但是还要停留几秒真是累人啊！不做功判断下列情形力对物体是否做功？判断下列情形力对物体是否做功？不做功我提着重物往前走手对书静止推车未动人对车手对车做功不做功不做功如图所示的四种情景中，力对物体做功的是 共同探讨：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
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√×××××√“做功”和“工作”是否一样？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”。 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？思考一样大不一样大不一样大做功有多有少吗？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。3、功等于力跟物体在力的方向上通过的距离
的乘积。（注意S是指在 F的方向上通过的距离）4、功的公式：我领悟到了：功=力×距离 即 W=F·S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·米功的单位：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。5、功的单位：（简称焦）1焦耳=1牛·米焦耳符号：J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。大约为 2焦耳7、 1焦耳的意义：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。6、1焦耳的大小：把一只鸡蛋举高2米，所做的功大小大约是1焦。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∴ W1=F1S1=100牛×1米=100焦F2=50牛S2=10米∴ W2=F2S2=50牛×10米=500焦答：需要做功100焦和500焦。注意：提升物体所做的功常直接用W=Gh计算8、提升物体所做的功常直接用W=Gh计算练习： 在平地上，用50牛的水平推力推动重100牛的箱子，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1.5米，他做了多少功？10米50牛100牛解： F1=50牛, S1=10米, F2=G=100牛, S2=1.5米.W1= F1S1= 50牛×10米= 500焦
W2= F2S2答：他推箱子做功500焦,举箱子做功150焦。=100牛×1.5米= 150焦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：F1=100牛、S1=5米 F2=500牛、S2=0米∴W1=F1S1=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？我会做了∴W2=F2S2=500牛×0米=0焦答 ：需要做500焦的功，重力没有做功． 一个人用50牛的力沿水平方向匀速推一辆重200牛的车前进2米，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？答 ：人对车做功100焦，重力对车没有做功． 习题1解：F1=50牛、S1=2米 F2=G=200牛、S2=0米∴W1=F1S1=50牛×2米=100焦∴W2=F2S2=200牛×0米=0焦练习：
3、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？解：F=100牛、S=6米∴W=FS=100牛×6米=600焦答 ：人对桶做了600焦的功. 解：F1=100牛、 S1=5米 ∴W1=F1S1=100牛×5米=500焦∴W2=F2S2=490牛×1米=490焦F2=G=mg=50千克× 9.8牛/千克=490牛 S2=1米∴W=W1+W2=500焦+490焦=990焦答 ：此人对物体总共做了990焦的功． 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？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。9、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)用功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。例 1 小孩在水平地面上推
动物体所做的功是_____J, 物体的重力做功是____J。50N100N10m例题评析50001.某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15M远,该同学对足球做功（　）
Ａ．750 Ｊ B．150J C．没有做功 D．做了功,但条件不足,无法计算
2.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．起重机吊着货物沿着水平方向移动了一段距离，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，重力做了功小试牛刀ＤＣ3.在图中，ma>mb>mc,三个物体在同样大的力Ｆ作用下，都沿着Ｆ的方向移动了相等的距离s，比较力Ｆ对三个物体所做的功，结论是 （　）FFFabc4.一质量为100Kg的小车，在水平路面上匀速前进50m，拉力做功为 　　　　J ，则水平拉力是_______N，物体受的摩擦力是________N.A .一样多 B.对a做的功多
C.对b做的功多 D.对c做的功多Ａ60601.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的距离练习P772.P77不能，因为足球受100牛力作用时移动的距离不知道。1.起重机将质量为2×103千克的货物，以0.5米/秒的速度匀速提升12秒，则起重机对货物做了多少功？作业:3.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？2.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多少？1、起重机将质量为2×103千克的货物，以0.5米/秒的速度匀速提升12秒，则起重机对货物做了多少功？S=vt= 0.5米/秒×12秒=6米解:F=G=mg=2×103千克×9.8牛/千克=1.96×104牛∴W=FS= 1.96×104牛×6米=1.176×105焦答 ：起重机对货物做了1.176×105焦的功． 2、某同学在水平方向用25牛的力，将重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多少？解：F=25牛 S=20米 ∴W=FS=25牛×20米=500焦答 ：人对物体所做的功为500焦． 3、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？解： F1=G=4000牛 S1=8米∴W1=F1S1=4000牛×8米=32000焦∴W2=F2S2=4000牛×0米=0焦F2=G=4000牛 S2=0米∴W=W1+W2=32000牛+0米=32000焦答 ：吊车对货物总共做了32000焦的功． 第二课时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？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?引入做功有快有慢吗？例如：甲同学用20秒钟做1000焦的功,乙同学用20秒钟做400焦的功，谁做功快？如果一台机器在10秒钟内做了1000焦耳的功，而另一台机器在20秒内做了1800焦耳的功，那如何比较两台机器的快慢呢？我们在日常生活中是怎样比较物体运动的快慢的?1、定距离比时间：2、定时间比距离：那如果一个人5秒走5米，而另一人8秒走10米又如何比较呢？如何表示做功的快慢？ 为了比较物体做功的快慢我们引入了功率的概念：物体在单位时间内完成的功10、功率-----表示物体做功快慢的物理量。（1）定义：单位时间里完成的功叫做功率（2）定义式：（3）主单位：瓦特1瓦特=1焦耳/秒其它常用单位：千瓦兆瓦1兆瓦= 103千瓦=106瓦(KW) (MW) (W) 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。（4）1瓦特的意义：请你说出“电风扇的功率是80瓦”表示什么意思？表示电风扇1秒钟做功80焦。 思考表示 物体 1秒钟做功1焦。 或表示 物体 每秒钟做功1焦。 起重机的功率是1.5千瓦的意义：表示起重机每秒钟做功1.5×103焦。人步行:约70瓦
短时间快速运动
可达1千瓦 小
汽
车
50
至
100
千瓦电力机车：4200千瓦 喷气式飞机：约11万千瓦 说说看上图功率表示的含义 功率： 反映物体做功的快慢；功率越大，做功越快 判断下列几种说法的正误:
1、做功越多，做功就越快；
2、做功的时间越短，则做功就越快；××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：W甲=1000焦 t甲=20秒 W乙=400焦 t乙=5秒答：甲乙两同学的功率分别为50瓦、80瓦。
= 50瓦 = 80瓦例题2:起重机将质量为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?(g取10N/kg)解:F=G=mg=750千克×10牛/千克=7.5×103牛S=6米 t=0.5分=30秒 W=FS= 7.5×103牛×6米=4.5×104焦=1500瓦答：起重机的功率为1500瓦。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W9000030004:532:35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：运动员爆发的功率是有1.2千瓦.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？(5)推导式：(注意：F与v同方向)=Fv(6) 物体功率大表示物体做功快, 物体功率小表示物体做功慢。 练习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，计算这两种方法耕地的功率。P牛=F牛v牛=400牛×0.3米/秒=120瓦P拖=F拖v拖=2000牛×1米/秒=2000瓦解:F牛=400牛 v牛=0.3米/秒F拖=2000牛 v拖=1米/秒答:牛、拖拉机耕地的功率分别为120瓦、2000瓦。例1:小强同学家住北园小区三号楼五层,放学后,他从一层上到五层共用了40s.若小强及书包总重为480N,每层楼的高度为3m,则他上楼的功率是_________W.=144w144例2、如图是甲、乙两物体做功与所需时间之间的关系图象，由图可知，甲物体的功率P甲和乙物体的功率P乙相比较 ( )
A、P甲>P乙 B、 P甲< P乙
C、P甲=P乙 D、无法确定 A 例3、两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则 ( )
A、甲做功较多，功率较大
B、甲做功较多，功率较小
C、甲做功较多，甲、乙功率相等
D、甲、乙做功相等，乙的功率较大 A 1、当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器 （ ）
A、做功多；B、做功少；
C、做功快；D、做功慢。2、相同体重的甲、乙两人都从一楼上四楼，甲慢慢走上去，乙很快地跑上去，则下列说法正确的是（ ）
A、甲做功多，甲的功率大。　
B、甲做功多，乙的功率大。
C、乙做功多，乙的功率大。　　
D、甲、乙做功一样多，乙的功率大。
3、一台机器的功率是150W，它表示的含义是（ ）
A、这台机器所做的功有150J 。
B、这台机器至少每分钟做功150J。
C、这台机器每秒钟做功150J 。
D、这台机器在每秒钟内所做的功是150W。4、甲、乙两台机器，甲的功率比乙的功率大，下列说法中不正确的是（ ）
A、甲做功较快 B、甲做功较多
C、相同的时间里，甲做功较多
D、做相同的功，甲用的时间较短
5、关于功与功率，下列说法中正确的是 ( )
A、机器做功少，功率一定小
B、功率小的机器做功不一定慢。
C、功率大的机器做功一定快。
D、功率大的机器一定比功率小的杌器做的功多7、两台机械的功率之比为7∶6，如果它们做相同的功，则所用的时间之比为（ ）
A、6∶7 B、7∶6 C、1∶1 D、13∶76、甲、乙两台机器做功之比为1：2，甲用时间是乙用时间的1／2，则甲、乙两台机器功率之比为（ ）
A、1：1 B、1：2 C、1：4 D、4：18?如图所示，用水平力F拉着重为100N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20N，则( )
A.重力做的功是500J
B.拉力大小为100N
C.拉力大小为120N
D.拉力做的功为100J9、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

10、张鲁同学用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 11一个中学生站在商场中的自动电梯上，随电梯从一楼上升到二楼，电梯对该同学所做的功接近
A、10焦 B、102焦 C、103焦 D、104焦
12、如图所示，把同一物体G分别沿着光滑的斜面AD、BD、CD从底端匀速拉到顶端，拉力所做的功（ ）
A.沿AD斜面拉时最多
B.沿BD斜面拉时最多
C.沿CD斜面拉时最多
D.沿AD、BD、CD斜面拉时一样多比比谁的功率大 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1、 某同学用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能。重物的质量为3千克，小腿拉绳使重物在4秒内匀速上升0.5米，若不计绳重和摩擦，求：
⑴小腿拉重物所做的功；
⑵小腿拉重物的功率。
(g取10牛/千克）2、 在平地上， 一个小孩用50牛的水平推力推动重100牛的箱子， 使箱子以0.2米／秒的速度匀速移动了10米，在这个过程中，小孩对箱子做的功是多少？3、解放牌卡车在平直的公路上匀速行驶8秒，通过的路程是120米，若此时卡车发动机的牵引力大约4000牛，则在这段时间内：
（1）卡车行驶的速度是多少？
（2）发动机所做的功大约是多少？
（3）发动机的功率又是多少？4、起重机把一个质量为0.5t的工件在15s内提升了6m，取g＝10N/kg。求：
(1)起重机对工件所做的功；
(2)起重机提升工件的功率。