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《能量转化的量度》第1课时练习
选择题
1. 下列单位属于功的单位的是( )
A. 牛 B．牛/米 C．牛 米 D．千克
2．下列说法正确的是( ).
A. 作用在物体上的力越大,物体通过的距离越长,力所做的功就越大
B. 功等于力跟物体通过的距离的乘积
C. 物体受到力的作用,同时通过一定的距离,力对物体不一定做功
D. 以上说法都不对
3．某同学用100 N的力推一辆重1 500 N的小车.关于他做功的情况,下列说法正确的是( ).
A. 只要他用了力,他就做了功
B. 他推小车前进了1 m,因此他做的功为1 500 J
C. 如果他用100 N的力推动小车前进5 m后就松手,小车由于惯性又继续前进5 m后停下来,由W=Fs计算得他做的功为500 J
D. 车每前进1 m,他就做了1 500 J的功
4． 下列实例中,人对物体做功的是 ( )
A. 学生背着书包在水平路面上匀速前进 B. 人推车,车未动
C. 足球被踢后,在草地上滚动一段距离 D. 举重运动员将杠铃举起
5．若把掉在地面上的《科学》课本捡回桌面，估计人手克服课本重力所做的功约为( )
A. 0.2 J B．20 J C．2 J D．0.02 J
6．下面的情景中，人对物体做了功的是（ ）
A．小华用力推车，但没有推动
B．小强举着杠铃静止不动
C．小悦背着书包静立在原地
D．小翔把一桶水从井中提起
7．子弹在枪膛内受火药爆炸后产生对气体的平均推力是800 N,子弹的质量为20 g,枪膛长55 cm,射出后,子弹在空中飞行了80 m,则气体对子弹所做的功是 ( ).
A. 4×104 J B. 156.8 J C. 440 J D. 1.08 J
8．在水平地面上,用20N的水平拉力拉重为50N的小车,使小车沿水平方向前进了10m,此过程中拉力所做的功是( )
A.200J B.500J C.1000J D.0J
二、填空题
9. 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，现在用相同的水平推力，分别使甲乙沿相同的方向移动相同的距离，两次做功分别是W甲和W乙，则W甲________W乙。（填“<”“=”或“>”）
10．马拉着重为2×104 N的车在水平路面上匀速前进了4 km,做功为6×105 J,则马对车的水平拉力是 N;在此过程中,重力做功 J.马停止用力后,车由于惯性向前运动了0.5 m停下,在此过程中,马对车做功为 J.
11．在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为 J；工人对木箱做功为 J；箱子运动的平均速度为 m/s。
解答题
12．. 质量为2 t的汽车,在平直的公路上行驶时所受的阻力一直为汽车所受重力的0.2倍,匀速行驶了2 km后关闭发动机,又行驶了55 m才停下,求整个过程中牵引力对汽车做的功。(g取10 N/kg)
13．一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的 0.1，货车（含驾驶员）空载时重为 2.5×104N。
（1）求货车空载行驶时所受的阻力大小。
（2）求货车以 36 km/h 的速度空载匀速行驶时，10 s 内货车牵引力
做的功。
《能量转化的量度》答案
一、选择题
1、【答案】 C
2、【答案】C
【解析】功的两个必要因素是作用在物体上的力和物体在力的有向上通过的距离,C正确.
3、【答案】 C
【解析】用力F=100 N,前进了5 m,s=5 m,W=Fs=500 J.惯性前进不做功,所以只有C正确.
4、【答案】D
【解析】A.重力与移动的距离垂直,不做功;B.物体静止不动,移动距离为零,不做功;C.球被踢后由于惯性向前运动距离,不做功;D.运动员举起杠铃在力的方向上通过了距离,运动员做功.故D正确。
5、【答案】 C
6、【答案】 D
【解析】选项 A、B、C 中人对物体施加了力，但物体没有在力的方向上移动距离，因此，三种情况都没有做功。选项 D 中，水桶在力的方向上通过了一段距离，所以力对水桶做了功。
二、填空题
9、【答案】=
10、【答案】150 0 0
【解析】 F===150 N,重力不做功,惯性前进没有力的作用,也不做功
11、【答案】0 600 1.5
三、解答题
12、【答案】由F=Ff=0.2 G=0.2 mg=0.2×2×1 000 kg×10 N/kg=4 000 N,所以W=Fs=4 000 N×2 000 m=8×106J。
13、【答案】（1）货车空载行驶时所受的阻力大小：f＝0.1G＝0.1×2.5×104 N＝2.5×103 N。
（2）v＝36 km/h＝36×(1/3.6) m/s＝10 m/s，根据v＝s/t得，10 s货车行驶的路程：s＝vt＝10 m/s×10 s＝100 m，汽车匀速行驶，则牵引力：F＝f＝2.5×103 N，10 s内货车牵引力做的功：W＝Fs＝2.5×103 N×100 m＝2.5×105 J。
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浙教版科学九年级上册《能量转化的量度》
第1课时教学设计
课题 能量转化的量度 单元 3 学科 科学 年级 九
学习目标 知道功的概念;认识做功的两个必要因素；功的计算公式；功和能的关系。
重点 怎样才算做功;功的计算。
难点 怎样才算做功。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 举重运动员举起杠铃时，会将体内贮存的_________转化为杠铃的______。答案：化学能；势能。起重机提升重物时，将______转化为重物的______和_______。答案：电能；动能；势能。你知道在能量转化过程中到底有多少能量发生了转化吗？为了解决这个问题，我们需要学习功的相关知识。 观察两个图片说出能量的转化学生思考 引出问题引出本节内容
讲授新课 一、功的含义猜一猜运动员举着杠铃不动需要用很大的力，举重运动员做功了吗？教师总结：运动员举着杠铃不动没有做功。那么，怎样理解做功的含义？1、下图是物体在力的作用下做功的实例，想一想，在这两个实例中有什么共同特点？叉车把货物从地面抬升到一定高度。人推小车在水平路面上通过一段路程。(1)共同特点：货物和小车都受到了力的作用，并且都在力的方向上运动了一段距离。(2)、功在科学上，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。说明：力做功也常说成物体做功，如人的推力对小车做功，也可以说成_____________答案：人对小车做功。2、下图中物体做功了吗？想一想，在这两个实例中有什么共同特点？人用力搬石头，石头没有搬动。包是在水平方向通过一段距离，在提力方向上没有通过一段距离，因此提力也没有做功。（1）共同特点:有力作用在物体上，但在力的方向上没有移动一段距离。（2）思考：通过上面的实例分析，你能说出一个物体对另一个物体做功的必备条件吗？科学上，做功必须包含两个必要因素：一是作用在物体上的力； 二是物体在力的方向上通过一段距离。注意：做功两个条件缺一不可。（3）、不做功有几种类型①、劳而无功：有F，无s人推车没推动教师总结：尽管人对车用了力，但车没有移动距离，所以人对车没有做功。②不劳无功：无F, 由于惯性而有s人踢出球后，球在路面滚动③垂直无功：有F, 有s, 但F、s互相垂直提着公文包在水平路面上运动物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力方向垂直。1．做功跟我们日常所说的“做工” 或“ 工作”一样吗？教师总结：“做工”更多的是从事体力劳动，在体力劳动中，有可能做功，也可能不做功。 “工作”可以是体力劳动，也可能是脑力劳动。“脑力劳动”是不做功的。2．塔式起重机下挂着重物，在重物静止不动、匀速向上运动、沿水平方向匀速移动三种情形中，钢索的拉力是否都对重物做了功？教师总结：重物静止不动、沿水平方向匀速移动这两种情况钢索的拉力对重物没有做功，因为在力的方向上没有移动距离。匀速向上运动钢索的拉力对重物做了功。二、功的计算功有大小，例如：叉车抬起的货物越重，作用的力越大，它做的功就越多；叉车把货物从地面上抬升的高度越高，它做的功也越多。1、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。即：功=力×距离2、公式：W=FSW 表示功 ；F 表示力力 ； s 表示物体在力的方向上通过的距离3、单位：在国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m 。为了纪念英国物理学家焦耳的贡献，人们便用他的名字焦耳作为功的单位，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m1 焦＝ 1 牛·米你知道1焦耳有多大吗？1、把1 只鸡蛋举高2 米，做的功大约是1 焦。2、把一本《科学》从地面捡起放回桌面所做的功大约为2焦耳3、将一瓶500 mL的矿泉水从地上拿起并举高，做功约10J。［例题］ 如图所示，有一物 F1体重100 牛，把该物体从地面匀速举到高为1 米的桌面上，做了多少功？如果将这个物体用30 牛的力沿水平地面匀速拖动10 米，做了多少功？两个过程各做多少功？是这个力；②距离s是否是沿F的方向上通过的距离；③力F在使物体沿着它的方向移动距离s的过程中，其大小和方向不变。出示规范的解题步骤解（1）匀速提升物体所用的向上的力：F1 ＝ G ＝ 100 牛物体在力的方向上通过的距离：s1 ＝ 1 米所以，力F1 所做的功为：W1 ＝ F1s1 ＝ 100 牛×1 米＝ 100 焦（2）拖动物体所用的水平拉力：F2 ＝ 30 牛物体在力的方向上通过的距离：s2 ＝ 10 米所以，力F2 所做的功为：W2 ＝ F2s2 ＝ 30 牛×10 米＝ 300 焦答：举高物体做功100 焦；拖动物体做功300 焦。三、功和能的关系思考与讨论：结合举重和人推车等事例，谈谈能量的转化与做功的关系。 教师总结:举重运动员具有能量才能对杠铃做功，做功时消耗的能量转化为杠铃的势能；推车的人有能量才能对车做功，做功时消耗的能量转化为车的动能以及由于摩擦而产生的热能。 物体对外界做功时，要消耗其自身的能，所以做功的过程实质上是能量转化的过程。力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。可以用功来量度能量转化的多少，能量的单位与功的单位一样，也是焦耳。阅读焦耳是英国著名的实验物理学家。他从小就对实验着迷，在家里做起了各种实验，后来成为一名业余科学家。1840 年，焦耳通过对电流的热效应的研究，得出了著名的焦耳定律。焦耳定律给出了电能向热能转化的定量关系。课堂练习1、如图所示，某人用20 N的力推着重300 N的小车在水平地面上匀速前进10 m，则人的推力对小车做了____ J的功，小车的重力做了____ J的功。该人至少有____ J的____能转化为_______能。答案：200；0；200；化学；机械。2、关于功的概念，下列说法正确的是( )A. 只要物体移动了距离，物体就做了功；B．只要有力作用在物体上，力就对物体做了功；C．有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就对物体做了功；D．有力作用在物体上，物体又在力的方向上移动了距离，则力对物体做了功。答案：D3、水平地面上有一重为4 N的足球，一个小孩用20 N的力踢球，使球向前运动了30 m，那么小孩对球所做的功为( )A. 120 J B．600 JC．0 J D．条件不足，无法计算答案：D拓展提高1．如图所示，光滑斜面AB的长度大于光滑斜面AC的长度，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2。则( )F1＜F2，W1＝W2 B．F1＜F2，W1＜W2C．F1＞F2，W1＞W2 D．F1＞F2，W1＝W2答案：A2、一物体在水平拉力的作用下，在水平面上先后以1 m/s和2 m/s的速度匀速运动了相同的距离。在这两个过程中，拉力做功大小分别为W1 和W2，则( )A．W1＝W2 B．W1>W2C．W1课堂小结 1．在科学上，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。2．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一段距离。3．功的计算公式：W＝Fs；单位：焦；单位符号：J。4．做功的过程实质上是能量转化的过程。力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。 梳理自己本节所学知识进行交流 根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书 一、功的含义1、功的定义2、做功必须包含两个必要因素：一是作用在物体上的力； 二是物体在力的方向上通过一段距离。二、功的计算1、计算公式：W＝Fs；单位：焦；单位符号：J。三、功和能的关系 做功的过程实质上是能量转化的过程。力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。作业布置：1、课本上练习1、2题。2、预习第二课时功率。
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能量转化的量度
科学浙教版 九年级上
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新知导入
举重运动员举起杠铃时，会将体内贮存的_________转化为杠铃的______。
化学能
势能
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新知导入
起重机提升重物时，将______转化为重物的______和_______。
电能
动能
势能
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新知导入
你知道在能量转化过程中到底有多少能量发生了转化吗？
为了解决这个问题，我们需要学习功的相关知识。
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新知讲解
一、功的含义
运动员举着杠铃不动需要用很大的力，举重运动员做功了吗？
运动员举着杠铃不动
那么，怎样理解做功的含义？
运动员举着杠铃不动没有做功。
猜一猜
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新知讲解
1、下图是物体在力的作用下做功的实例，想一想，在这两个实例中有什么共同特点？
叉车把货物从地面抬升到一定高度。
F
S
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新知讲解
人推小车在水平路面上
通过一段路程。
(1)共同特点：货物和小车都受到了力的作用，并且都在力的方向上运动了一段距离。
F
S
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新知讲解
说明：力做功也常说成物体做功，如人的推力对小车做功，也可以说成_____________
(2)、功
在科学上，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。
人对小车做功。
F
S
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新知讲解
2、下图中物体做功了吗？想一想，在这两个实例中有什么共同特点？
人用力搬石头，石头没有搬动。
人提书包在水平路面上匀速通过一段距离。
F
S=0
F
S
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新知讲解
书包受到人的提力的方向是竖直向上的，而书包是在水平方向通过一段距离，在提力方向上没有通过一段距离，因此提力也没有做功。
因为石头虽然受到人对它向上力的作用，但没有在这个力的方向上通过一段距离，因此人对石头没有做功。
（1）共同特点:有力作用在物体上，但在力的方向上没有移动一段距离。
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（2）思考：通过上面的实例分析，你能说出一个物体对另一个物体做功的必备条件吗？
科学上，做功必须包含两个必要因素：
一是作用在物体上的力；
二是物体在力的方向上通过一段距离。
注意：做功两个条件缺一不可。
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新知讲解
（3）、不做功有几种类型
①、劳而无功：有F，无s
尽管人对车用了力，但车没有移动距离，所以人对车没有做功。
人推车没推动
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②不劳无功：无F, 由于惯性而有s
物体没有受到力的作用，由于惯性而通过一段距离所以人对球不做功。
人踢出球后，球在路面滚动
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新知讲解
③垂直无功：有F, 有s, 但F、s互相垂直。
物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力方向垂直。
提着公文包在水平路面上运动
F
s
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新知讲解
1．做功跟我们日常所说的“做工” 或“ 工作”一样吗？
“做工”更多的是从事体力劳动，在体力劳动中，有可能做功，也可能不做功。
“工作”可以是体力劳动，也可能是脑力劳动。“脑力劳动”是不做功的。
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新知讲解
2．塔式起重机下挂着重物，在重物静止不动、匀速向上运动、沿水平方向匀速移动三种情形中，钢索的拉力是否都对重物做了功？
重物静止不动、沿水平方向匀速移动这两种情况钢索的拉力对重物没有做功，因为在力的方向上没有移动距离。匀速向上运动钢索的拉力对重物做了功。
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二、功的计算
功有大小，例如：叉车抬起的货物越重，作用的力越大，它做的功就越多；叉车把货物从地面上抬升的高度越高，它做的功也越多。
1、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。即：
功=力×距离
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新知讲解
2、公式：W=FS
W 表示功 ；F 表示力力 ； s 表示物体在力的方向上通过的距离
3、单位：在国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m 。为了纪念英国物理学家焦耳的贡献，人们便用他的名字焦耳作为功的单位，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m
1 焦＝ 1 牛·米
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新知讲解
1、把1 只鸡蛋举高2 米，做的功大约是1 焦。
2、把一本《科学》从地面捡起放回桌面所做的功大约为2焦耳
3、将一瓶500 mL的矿泉水从地上拿起并举高，做功约10J。
你知道1焦耳有多大吗？
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新知讲解
F1
F2
［例题］ 如图所示，有一物 F1体重100 牛，把该物体从地面匀速举到高为1 米的桌面上，做了多少功？如果将这个物体用30 牛的力沿水平地面匀速拖动10 米，做了多少功？
两个过程各做多少功？
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新知讲解
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。
应用功的计算公式时应注意：
①分清是哪个力对物体做了功，计算功时F 就是这个力；
②距离s是否是沿F的方向上通过的距离；
③力F在使物体沿着它的方向移动距离s的过程中，其大小和方向不变。
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新知讲解
解（1）匀速提升物体所用的向上的力：F1 ＝ G ＝ 100 牛
物体在力的方向上通过的距离：s1 ＝ 1 米
所以，力F1 所做的功为：W1 ＝ F1s1 ＝ 100 牛×1 米＝ 100 焦
（2）拖动物体所用的水平拉力：F2 ＝ 30 牛
物体在力的方向上通过的距离：s2 ＝ 10 米
所以，力F2 所做的功为：W2 ＝ F2s2 ＝ 30 牛×10 米＝ 300 焦
答：举高物体做功100 焦；拖动物体做功300 焦。
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新知讲解
举重运动员具有能量才能对杠铃做功，做功时消耗的能量转化为杠铃的势能；推车的人有能量才能对车做功，做功时消耗的能量转化为车的动能以及由于摩擦而产生的热能。
结合举重和人推车等事例，谈谈能量的转化与做功的关系。
思考与讨论：
三、功和能的关系
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新知讲解
物体对外界做功时，要消耗其自身的能，所以做功的过程实质上是能量转化的过程。
力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。
可以用功来量度能量转化的多少，能量的单位与功的单位一样，也是焦耳。
功和能的关系
新知讲解
焦耳
焦耳是英国著名的实验物理学家。他从小就对实验着迷，在家里做起了各种实验，后来成为一名业余科学家。1840 年，焦耳通过对电流的热效应的研究，得出了著名的焦耳定律。焦耳定律给出了电能向热能转化的定量关系。
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课堂练习
1、如图所示，某人用20 N的力推着重300 N的小车在水平地面上匀速前进10 m，则人的推力对小车做了______ J的功，小车的重力做了______ J的功。该人至少有______ J的________能转化为_______能。
机械
200
0
200
化学
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课堂练习
2、关于功的概念，下列说法正确的是( )
A. 只要物体移动了距离，物体就做了功；
B．只要有力作用在物体上，力就对物体做了功；
C．有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就对物体做了功；
D．有力作用在物体上，物体又在力的方向上移动了距离，则力对物体做了功。
D
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课堂练习
3、水平地面上有一重为4 N的足球，一个小孩用20 N的力踢球，使球向前运动了30 m，那么小孩对球所做的功为( )
120 J
B．600 J
C．0 J
D．条件不足，无法计算
D
1．如图所示，光滑斜面AB的长度大于光滑斜面AC的长度，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2。则( )
F1＜F2，W1＝W2
B．F1＜F2，W1＜W2
C．F1＞F2，W1＞W2
D．F1＞F2，W1＝W2
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拓展提高
A
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拓展提高
2、一物体在水平拉力的作用下，在水平面上先后以1 m/s和2 m/s的速度匀速运动了相同的距离。在这两个过程中，拉力做功大小分别为W1 和W2，则( )
A．W1＝W2
B．W1>W2
C．W1D．无法确定
A
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课堂总结
1．在科学上，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。
2．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一段距离。
3．功的计算公式：W＝Fs；单位：焦；单位符号：J。
4．做功的实质就是能量转化的过程，因此可以用功来度量 能量转化的多少。
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板书设计
一、功的含义
1、功的定义
2、做功必须包含两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。
二、功的计算
1、计算公式：W＝Fs；
单位：焦；单位符号：J。
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三、功和能的关系
做功的过程实质上是能量转化的过程。力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。
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作业布置
1、课本上练习1、2题。
2、预习第二课时功率。
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谢谢
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