9.3.2能量转化的量度.ppt

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 第一课时 马拉车 能量如何转化 化学能 马和车的动能以及由于各种摩擦所产生的热能 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 第2节能量转化的量度 这两种能量转化情景有什么共同特点 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 判断下列情形人对物是否做功 做功 不做功 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 探讨 物体不做功的情况 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 0 S与F同方向 S F S S 滑行中的冰壶是否受到力 此时是否做功 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 物体受到力 但没有移动 s 0 2 物体受到力 但没有在力的方向上移动一段距离 s F 3 物体由于惯性而移动一段距离 F 0 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 Fs 注意 s 是F方向上通过的距离 3 功的单位 焦耳 J 或牛 米 读作 牛米 1焦耳 1牛 米 1焦耳有多大 1 把一只鸡蛋举高2米所做的功大约为1焦耳 2 把一本书从地面捡起放回桌面所做的功大约为2焦耳 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 拉力所做的功谁大 3m W1 W2 W3 W1 F1S1 30牛 3m 90焦 F2S2 10牛 3m 30焦 F3S3 10牛 6m 60焦 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 因为在重力方向没有通过距离 即 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 F1 F2 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 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 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 h 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 S 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 表示量度能量转化的多少 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 二 功的计算 1 科学上规定 2 公式 注意 s 是F方向上通过的距离 3 功的单位 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 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 练习 解 水平移动时 W1 Fs1 100牛 5米 500焦 s2 s1 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 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 复习 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 三 功和能的关系P75 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 可以用功来量度能量转化的多少 4 能量的单位与功的单位一样 也是焦耳 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 谁做功快 甲 甲 乙 乙 做功有快有慢 如何表示做功的快慢 例如 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 甲同学每秒钟做焦的功 乙同学每秒钟做焦的功 50 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 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 焦耳 秒 读作 焦耳每秒 瓦特 1 1 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 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 马拉车做了多少的功 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 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 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 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 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 表示物体做功的快慢 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 1 1000瓦 1 106瓦 1W 1J s KW MW W W Pt t W Fs t 也表示了能量转化的快慢 举重运动员将600牛的杠铃匀速举高2米 若所用时间只有0 6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 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 可否直接利用牵引力与速度计算功率 P Fv 600牛 2米 秒 1200瓦 解法1 解法2 四 功率 表示物体做功的快慢 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 1 1000瓦 1 106瓦 1W 1J s kW mW W W Pt t W Fs t 也表示了能量转化的快慢 推导式 注意 F与v同方向 课堂笔记 P Fv 4 功率表示的意义 例如 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 起重机每秒钟消耗的1 5 103焦的电能转化为货物的势能 5 判断做功快慢 即功率大小 的方法 1 做同样的功 用时少 功率大 2 在相同的时间内 做功多 功率大 课堂笔记 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 1B 1 2C 8 9D 9 8 P甲 P乙 23 43 1 2 B B 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