课件27张PPT。能量如何转化?举重复习回顾:能量的相互转化运动员的化学能→杠铃的势能思考与讨论: 马拉车在路上跑时,会将体内储存的 转化为马和车的 和由于摩擦所产生的 。判断发生了哪些能的转化?判断发生了哪些能的转化?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?这些能量转化的多少用什么来量度呢?第2节 能量转化的量度(一)SFS思考与讨论:从力和运动的角度分析,举重运动员向上举杠铃和马向前拉车两种情况有什么共同特点?杠铃和马车都受到力的作用,并且都在力的方向上发生了移动(即在力的方向上移动了一段距离)我们就说这个力做了功,常说物体做功。如运动员作用在杠铃上的力对杠铃做功,也可以说运动员做了功一、做功(W)的两个必要因素:一是作用在物体上的力(F);二是物体在力的方向上通过一段距离(S)。注意:F和S同时、同方向。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?做功不做功不做功做功和“做工”、“工作”的区别: 塔式起重机下挂重物,当重物①静止不动; ②匀速向上运动;③沿水平方向匀速移动三种情形中,钢索的拉力是否做功?是否在做工?讨论静止空中竖直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做功时,两个必要因素缺一不可。有力无距离不做功没有力对它做功有力无距离不做功你领悟了吗?力和物体运动方
向垂直时力不做功1.在草地上滚动的足球,支持力对球 。
2.手提一桶水在水平面上运动一段距离,拉力对桶 。
3.一只苹果从树上落下过程中,重力对它 。
4、小球被踢出去后,由于惯性在光滑的水平面上滚动,
外力对球 。
5、悬挂着的电灯,电线拉力对电灯 。
6、举重运动员举起杠铃过程中,举力对杠铃 。
7、钢笔在纸面上写字中,纸面的摩擦力对钢笔 。 判断下列各情况中,力对物体是否做功,如果没有做功请说明原因:起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起 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.思考: 在距离相同时,功的大小跟作用在物体上的力成正比,第三次与第一次相比说明了什么?思考: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2、功的公式:二、功的计算功=力×距离 W=F·S1焦耳的意义: 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1焦耳有多大?1、把两只鸡蛋举高1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焦耳三、功和能的关系 做功的过程实质上就是能量转化的过程,功用来量度能量转化的多少讨论:结合举重和马拉车等事例,谈谈能量的转化与做功的关系?例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2: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:提升物体所做的功可直接用W=Gh计算。 常称为:克服重力做功。例3: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)已知: G=mg=60千克×10牛/千克=600牛 h= 2米解: 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?求:W。例4:一名运动员把重为50牛的铅球用300牛的力沿水平方向推出,若测得这次投掷的成绩为8米,则运动员对铅球做的功为( ) A 400焦 B 2400焦 C 2800焦 D 无法计算例5:某足球运动员在水平方向用25牛的力,将10牛的球沿水平地面踢出,踢出后球在地面上滚了30米才停下来。在球滚动过程中,脚对球所做的功为( )
A、750焦 B、300焦
C、450焦 D、0DD2、放在水平地面上重1000牛的箱子,在一个水平推力作用下移动了3米,松开手以后,箱子又往前运动了1米,已知推力F对箱子一共做了60焦耳的功。
求:(1)推力F为多大?
(2)重力和地面支持力对箱子做了多少功? 1、已知甲物体在光滑的水平面上运动,乙物体在粗糙
的水平面上运动,现用相同的水平推力,分别是甲、乙
两个物体沿力的方向移动相同的距离,两次推力所作的
功分别是W甲、W乙,则( )
A、W甲>W乙 B、W甲C、 W甲=W乙 D、条件不足,无法确定练一练:练习:
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?焦耳是英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。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。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究,后转向对功热转化的实验研究。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。课件28张PPT。1.用了力就做了功?
2.用了力,有了距离,就做了功?不你的见解:做功包括两个必要因素物体受力物体在力的方向上通过距离{复习提问 某同学参加大扫除,负责提水。试分析在以下的过程中,他对水桶是否有做功。
(1)提水沿楼梯走到二楼;
(2)提水沿走廊走到教室门口;
(3)提水在门口站一会儿。(1)有做功(2)没有做功(3)没有做功耕同一块地,哪个做功快? 小明家住3楼,今天,小明爸爸买了10箱水果,小明分摊了5箱子,小明爸爸力气大,一次就搬完了,用了300S,小明力小,一次只能搬一箱,一次要150S。小明和小明爸爸谁做功多?W=5G×h W=Gh×5谁的效率高?思考: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!影响功率大小的因素? 请阅读并比作较,它们说明了什么问题?你能设计出比较做功快慢的方法吗? 小明家住3楼,今天,小明爸爸买了10箱水果,小明分摊了5箱子,小明爸爸力气大,一次就搬完了,用了300S,小明力小,一次只能搬一箱,一次要150S。W=5G×h W=Gh×5做相同的功,时间越短,功率越大。 在相同时间内,做功越多,功率越大。功率做相同的功,时间越短,功率越大。在相同时间内,做功越多,功率越大。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 =1000瓦1 =106瓦(1 W=1J/s)(KW) (MW) 思考:1.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。 2.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。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。练习2、关于功率的说法,正确的是( )
A、做功越多,功率越大
B、做功时间越长,功率越小
C、机械的功率越大,机械工作时做功越快
D、机械的功率越大,机械工作时能量转化越快C、D1、判断正误⑴机器的功率越大,做的功越多。( )⑵机器的做功越多,功率越大。( )⑶做功所用时间越少,功率越大。( )×××50~100KW约70W4200KW约11万KW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:举重运动员的功率是4000W,若所用时间只有1秒钟,则运动员举重做的功是有多大?解:答:…..W=Pt=4000J×1S=4000焦例题3: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。例题4: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?思考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?练习1、一台机车带动列车匀速行驶,受到的阻力是2.5×105牛,在5小时内前进了50千米,在此过程中,机车的拉力做了多少功?该机车的功率多大?2、正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5瓦,那么在一昼夜心脏做功约为多少焦耳?这些功可把一个60千克的人匀速举高几米?3、大车重是小车的两倍,用相同的水平力推大车和小车,小车的速度比大车快,若大车和小车在水平路面上通过相同的距离,则它们所做的功谁多?( )
A、大车 B、小车 C、同样多 D、无法判断 C4、某成年人心脏平均血压为14千帕,心脏每次搏击出的血液量为60毫升,则这个人心脏的平均功率最接近( )
A、1瓦 B、10瓦
C、100瓦 D、1000瓦A引申题1:
汽车的功率是36千瓦,当它行驶的速度是20米/秒时,汽车的牵引力是__________牛;当汽车的牵引力是1200牛时,则10分钟内汽车行驶的路程是__________千米。?? 引申题2:
拖拉机功率是2.85×103瓦,耕地时匀速前进的速度是0.5米/秒,则:
(1)耕地时它受到的阻力是多少牛?(2)它前进1000米发动机牵引力做功多少焦?引申题3:
要在高为500米的山顶上开发一个项目,需要建设一条长为2500米的盘山公路,设计成的公路路面摩擦阻力是车重的1/10倍。若有一辆重为60000牛的货车,用8分20秒的时间从山脚匀速行驶到山顶,发动机牵引力做的有用功是 焦。发动机的总功率是 。3×1079×104瓦引申题4: 一台机器功率不变,它做功1.6×105焦耳,需时间40秒,若用该机器提升5000牛的物体,物体上升的最大速度是多少?
冲破枷锁 ◆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100JD 扩展延伸◆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A姓?名:詹姆斯·瓦特
国?籍:英国
出生年代:1736
成就:蒸汽机??
在瓦特之前,已经有纽科门发明的蒸汽机,但是消耗大而效率低,瓦特花了10年时间,研制出精巧实用的新型蒸汽机,由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输,都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜,为了纪念瓦特这位伟大的发明家,人们把常用的功率单位定为瓦特,简称瓦。瓦特 James Watt
1736~1819