3.2 能量转化的量度(1).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 S F S 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 分析以下几种情况有没有力对物体做功 做功和 做工 工作 的区别 塔式起重机下挂重物 当重物 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 0 S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 冰柱在光滑的冰面上滑动 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 S 1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 A400焦B2400焦C2800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 0 D D 2 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 W乙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