浙江省嵊州市三界镇九年级科学上册《3.2.1 能量的相互转化》课件 浙教版.ppt

第2节能量转化的量度 第1课时 能量如何转化 举重 运动员的化学能 杠铃的势能 马拉车 能量如何转化 马的化学能 马车的动能 s f s 从力和运动的角度分析 举重运动员向上举起杠铃和马向前拉车两种情景有什么共同点 读图 提示 1 什么物体施力 2 什么物体受力 3 受力物体在力的方向产生了什么效果 共同点 1 杠铃和马车都受到了力的作用 2 都在力的方向上发生了移动 功 物体在力的作用下 沿力的方向通过一段距离 这个力对物体做了功 运动员作用在杠铃上的力对杠铃做功 运动员对杠铃做功 马作用在马车上的力对马车做功 马对马车做功 物体之间的能量转化就是通过做功实现的 一 功 讨论 1 做功跟我们日常所说的 做工 或 工作 一样吗 做功需要哪两个必要的因素 答 不一样 必要因素 1 物体受到力的作用2 受力物体在力的方向上移动距离 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 静止空中 匀速向上运动 水平移动 不做功 做功 不做功 s 0 s与f同方向 s垂直f 力和物体运动方向垂直不做功 有力无距离不做功 冰柱在光滑的冰面上滑动 没有力对冰柱做功 无力有距离不做功 总结 不做功的情况 1 无力有距离不做功 2 有力无距离不做功 3 力和物体运动方向垂直不做功 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 这两个因素是严格的 缺一不可 做功的两个必要因素 1 物体受到力的作用2 受力物体在力的方向上移动距离 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 思考 运动员将杠铃举高1米 2米 哪种方式化学能转化为杠铃的势能多 这说明了什么 物体在力的方向上移动的距离越大 所做的功越多 思考 运动员将轻重不同杠铃举高2米 哪种方式化学能转化为杠铃势能多 这说明了什么 力越大 所做的功越大 二 功的计算 1 规定 功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积 2 公式 定义式 w fs 注意 s 是f方向上的距离 3 功的单位 焦耳 j 1焦耳 1牛 米 1焦耳有多大 把一只鸡蛋举高2米所做的功大约为1焦耳 把一本书从地面捡起放回桌面所做的功大约为2焦耳 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 思考 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 解 f和g是一对平衡力 f g 100牛 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 f2 50牛s2 10米 w2 f2s2 50牛 10米 500焦 注意 提升物体所做的功常直接用w gh计算 s h 1米 w fs gh 100牛 1米 100焦 例3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 拉力f与阻力f是一对平衡力 f f 0 2g 0 2 3000牛 600牛 答 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 思考此时是否马车的动能增加6 104焦 讨论 1 结合人举重与马拉车的例子 谈谈能量的转化跟做功的关系 物体能够做功 是因为它具有能量 做功的过程实质上就是能量的转化过程力对物体做了多少功 就有多少能量发生了转化 功可以用来量度能量转化的多少功 能的单位一样 都是焦耳 三 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 功用来量度能量转化的多少 1 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2 用w fs计算时 力和距离要一一对应3 当竖直方向上克服重力做功时 为了简便 可以直接写作w gh 总结 第2节能量转化的量度 第2课时 思考 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 谁做功快 思考 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 方法一比较相同时间内做工多少方法二比较做完相同功所需时间 运动的快慢 单位时间里通过的距离 物理意义 物理量 速度 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 其它常用单位 瓦特 w 1瓦 1焦 秒 4 1瓦特的意义 表示1秒钟做功1焦耳 兆瓦 千瓦 阅读书p76图3 13 功率是机器的主要技术指标之一 起重机的功率是1 5千瓦 意义 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 5 功率也表示了能量转化的快慢 思考 功是能量转化的度量 所以做工的快慢也就是能量转化的快慢 你能根据这一观点 叙述以上功率的意义吗 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 可否直接利用牵引力与速度计算功率 思考 起重将重力为7500牛的货物向上吊起 速度为0 2米 秒 求起重机的功率 6 推导式 注意 f与v同方向 练习 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 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 3 两台机器 甲的功率是750瓦 乙的功率是2250瓦 甲 乙在相同时间里 做功之比是 若完成相同的功 甲 乙所用时间之比是 2 关于功率 下列