第二节能量转化的量度

(共37张PPT)
能量如何转化？
化学能→势能和热能
第一课时
化学能→动能和热能
举重运动员将60千克的杠铃匀速举高2米，有多少化学能转化为杠铃的势能？
马车重3000牛，匀速行驶时，受到的阻力为重力的0.2倍马拉着车行走100米，有多少化学能转化为动能呢？
F
S
F
S
杠铃和马车都收到力的作用，并且都在力的方向上发生了移动。
1.定义：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。
★力做功也常说成物体做功
如：运动员作用在杠铃上的举力对杠铃做功，也可以说成运动员对杠铃做功。
那么马所施的拉力对车做功，也可以说成_________________。
马对车做功
一、功
手对书
静止
推车未动
人对车
手对车
做功
不做功
不做功
F
一、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的距离
1.定义：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。
★力做功也常说成物体做功
探讨：物体不做功的情况
（S与F同方向）
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
S
F
F
F
S
在光滑的冰面上滑行中的冰壶是否受到力？此时是否有力做功？
滑行中的冰壶是由于惯性而移动一段距离的，此时不受到推力的作用(即F=0)。
不做功
一、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的距离
1.定义：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。
★力做功也常说成物体做功
3.几种不做功的情况：
(1)有力无距离。（s=0）
(2) 距离与力垂直。（s⊥F）
(3)有距离无力。（F=0） （如：物体在光滑水平面上靠惯性滑动）
（静止）
下列各物体在竖起向上的拉力作用下匀速上升一段距离，拉力所做的功谁大？
3m
二、功的计算
1、科学上规定：功等于力与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 = Fs
(注意：★s与F同方向)
3、单位：焦耳(J) 简称焦 或牛·米( 读作:“牛米 ”) 1焦耳=1牛·米
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
推导式:F =
s =
下列各物体在竖起向上的拉力作用下匀速上升一段距离，拉力所做的功谁最大？
3m
W1=
W2=
W3=
W1=F1S1=30牛×3m=90焦
F2S2=10牛×3m=30焦
F3S3=10牛×6m=60焦
=30牛
=10牛
=10牛
答：F1所做的功最大。
例1：用100牛的水平推力将某物体沿水平地面拖动5米，需要做多少功？
解：已知：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？
　因为在重力方向没有通过距离（即:S⊥G）， 　所以重力做功为0。
F
F
s
G
G
先画图分析
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=h=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：…..
G
F1
F2
s1
s2
注意：匀速提升物体时F1所做的功说成:克服阻力(重力)G做的功,可直接用公式W1=Gh计算(P74)
匀速提升时：W=Gh计算(P74)
举重运动员将60千克的杠铃匀速举高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
∵匀速举高 ∴W=Gh=600牛×2米=1200焦
F
h
G
回顾：
那么杠杆的势能增加了多少？
增加了1200焦耳。
举重运动员将60千克的杠铃匀速举高2米，有多少化学能转化为杠铃的势能？
杠杆的势能由运动员体内的化学能转化而来。
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
S
F
f
答：有6 × 104焦化学能转化成马车的动能。
马车重3000牛，匀速行驶时，受到的阻力为重力的0.2倍马拉着车行走100米，有多少化学能转化为动能呢？
---表示 的物理量
一、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的距离
1.定义：
3.几种不做功的情况：
(1) （s=0）
(2) （s⊥F）
(3) （F=0）
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。
悬停
s
水平移动
第二课时
（要有F与S；并且S与F同方向）
能量转化的多少
二、功的计算
1、科学上规定：
2、公式
(注意：★ )
3、功的单位：
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
W = Fs
焦耳(J) 或牛·米
( 读作:“牛米 ”)
1焦耳=1牛·米
S与F同方向
匀速提升时：W=Gh计算(P74)
练习：
解：水平移动时： W1 = F s1=100牛×5米=500焦
h
s1
F
F
F2
匀速抬升时：G=mg=50千克×9.8牛/米=490牛 W2=Gh=490牛×1米=490焦
W总＝W1+W2=500焦+490焦＝990焦耳
答：此人对物体总共做了990焦耳的功。
F2
G
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？
练习1：一辆汽车在高速公路上以30米/秒的速度匀速行驶，受到的阻力是2000牛，这辆汽车在1分钟做的功是多少？
s=vt= 30米/秒 ×60秒＝1800米
W=Fs=2000牛×1800米=3600000焦＝3.6×106焦
解：∵匀速行使 ∴F＝f＝2000牛
答：汽车在1分钟做的功是3.6 ×106焦
行驶中的汽车，它的动能是如何获得的？ 有多少的化学能转化为汽车的动能？
三、功和能的关系 P75
1、做功的过程实质上就是能量转化的过程
2、可以用功来量度能量转化的多少
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？
甲
甲
乙
乙
例如：甲同学用22秒钟做1540焦的功，乙同学用5秒钟做400焦的功，谁做功快？
甲同学每秒钟做 焦的功。
乙同学每秒钟做 焦的功。
70
80
答：乙同学做功快。
_________________________
来表示做功的快慢。
用单位时间内所完成的功的多少
---功率
四、功率
1、定义：单位时间里完成的功叫做功率
2、定义式：
3、单位：
或焦耳/秒
（读作：”焦耳每秒”）
瓦特
1瓦 =1焦耳/秒
其它常用单位：
千瓦
兆瓦
1 =1000瓦
1 =106瓦
(kW)
(MW)
(W)
W=Pt
t=
W=
t=
----表示物体做功的快慢 ----
笔记
（P）
Fs
例1:马拉着重1000牛的车在5分钟里匀速前进了3000米,如果车受到的阻力是车重的0.1倍，则在这段时间内，马的功率有是多少？
解：∵匀速前进 ∴F=f=0.1G=0.1×1000牛 =100牛
W=Fs=100牛×3000米=3 ×105焦
t＝5分钟＝5 ×60秒＝300秒
P＝
＝
＝1000瓦
答：… …
分析解题的思路
例2：电动起重机将质量为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(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
4.电动起重机的功率是1.5千瓦
★表示起重机每秒钟对货物做功1.5×103焦
★起重机每秒钟有1.5×103焦的电能转化为货物的势能。
或货物的势能每秒钟增加1.5×103焦。
小结：功率也表示了能量转化的快慢
1.5×103焦/秒
四、功率
1、定义：单位时间里完成的功叫做功率
2、定义式：
3、单位：
或焦耳/秒
（读作：”焦耳每秒”）
瓦特
1瓦 =1焦耳/秒
其它常用单位：
千瓦
兆瓦
1 =1000瓦
1 =106瓦
(kW)
(MW)
(W)
W=Pt
t=
W=Fs
t=
----表示物体做功的快慢 ----
笔记
（P）
也表示能量转化的快慢
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，若马车的速度是2米/秒，求马拉车的功率是多少？
W=Fs=600牛×100米=6 × 104焦
解：∵匀速行驶 ∴F=f=0.2G=0.2×3000牛 =600牛
∴ P=Fv=600牛×2米/秒＝1200瓦
解法1
解法2
四、功率
1、定义：单位时间里完成的功叫做功率
2、定义式：
3、单位：
或焦耳/秒
（读作：”焦耳每秒”）
瓦特
1瓦 =1焦耳/秒
其它常用单位：
千瓦
兆瓦
1 =1000瓦
1 =106瓦
(kW)
(MW)
(W)
W=Pt
t=
W=Fs
t=
----表示物体做功的快慢 ----
笔记
（P）
也表示了能量转化的快慢
推导式：
P=Fv
(注意：F与v同方向)
4、判断做功快慢的方法：
(1)做同样的功，用时少，做功快。
(2)在相同的时间内，做功多，做功快。
课 堂 笔 记
(3)直接计算出功率，然后判断做功的快慢。
思考：爬楼时的功率大小与那些因素有关？
作业本B P25 12
=
=
1、一台机器的功率是750瓦，它表示的意思是：（ ）
这台机器1分钟做的功是750瓦　　
B.　这台机器1分钟做的功是750焦耳　
C.　这台机器1秒钟做的功是750焦耳　　
D.　这台机器1秒钟做的功是750瓦
2、两台机器同时做功，甲机器做的功是乙机器做的功的2/3，甲做功所用的时间与乙做功所用时间的比值是4∶3，则甲、乙两台机器的功率之比是（ ）
A.2∶1 B.1∶2 C.8∶9 D.9∶8
P甲∶P乙＝
甲
甲
∶
乙
乙
＝——∶——
2 3
4 3
＝1∶2
B
B
c
t
W
甲
乙
3、右图是甲、乙两人所做的功与时间的关系图，由图可知，甲、乙两人的功率P甲____P乙。
>
W甲
W乙
4汽车在满功率的情况下进行爬坡，在增大牵引力的同时，汽车的速度会_____。
减小
P=Fv
5.　一辆汽车以36千米/时的速度做匀速直线运动，已知发动机的功率是60千瓦，求：
（1）10分钟内汽车发动机做了多少功？
（2）这辆汽车受到的阻力是多少牛？
解: (1)W=Pt=60000瓦×600秒＝3.6 ×107焦
(2)F=——=————————＝6000牛
P
v
60000瓦
36÷3.6米/秒
（2）s=vt= 36÷3.6米/秒×600秒＝6000米
w
s
3.6 ×107焦
6000米
F=—— =———— ＝ 6000牛
∵匀速直线运动
∴f=F=6000牛
作业:B本 P24 (二)