九年级科学上册教师辅导讲义能量的相互转化,能量转化的量度物理部分浙教版

1、能量的相互转化，能量转化的量度学员编号:学员姓名:年 级辅导科目:初三科学课时数：3 学科教师：授课主题C （能量的相互转化，能量转化的量度）授课日期及时段教学内容一、专题检测1、以下说法正确的是（）举重运动员举着杠铃不动，举力做了功用力推桌子，但桌子没有动重物竖直下落，重力做了功D.小球在光滑水平桌面上移动了一段距离，支持力做了功2、有一段粗细均匀的圆木，重为 G用绳子绕过其中部（如图）绳子一端固定在圆木上，另一端在大小不变的水 平拉力F的作用下，拉着圆木沿水平地面匀速滚动一段距离S,在此过程中，拉力 F所做的功是（）A. FSB. (F+G S C. 2FSD. 2 ( F+G S3、质量

2、相同的甲、乙两同学，从一楼跑到五楼，甲用了 3分钟，乙用了 2分钟，则两人所做的功 W甲、W乙及做功 的功率P甲、P乙大小比较（）W 甲心、P甲=P乙W甲心、P甲v P乙C. W 甲=必、P甲=P乙D.亚甲=此、P甲VP乙4、子弹在枪膛内受火药爆炸后产生的气体的平均推力是800牛，子弹的质量为 20克，枪膛长55厘米，射出后子弹在空中飞行了 80米，则气体对子弹所做的功是多少？答案：C, C, D, W=Fs=800N*0.55m=440J二、知识梳理1、能量的相互转化自然界中各种形式的能量都不是孤立的，不同形式的能量会发生相互转化，能量也会在不同的物体间相互转移。即所谓的“消耗能量” “利用

3、能量” “获得能量”的实质是能量相互转化或转移的过程。如：雪崩时的能量转化：势能转化为动能人造卫星：太阳能转化为电能青蛙跃起扑食的过程：化学能转化为动能和势能胶片感光成像：光能转化为化学能特技跳伞：势能转化为动能和热能森林火灾：化学能转化为热能植物生长：光能转化为化学能水电站(工作时): 机械能转化为电能2、能量转化的量度举重运动员将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？功：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不做功的个别情况：(

4、1)、有力无距离，比如人推车而车未动则人对车没有做功(2)、有距离无力，比如足球在空中飞的时候，人的脚此时并未对足球做功(3)、力与运动方向垂直，比如人提着水桶在水平地面上行走，此时人未对水桶做功功的计算：(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 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(4)在提取重物时我们也可以从克服阻力做功的角度来解题即W=GH3、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4、功率-表示物体做功快慢(1)

5、、定义：单位时间里完成的功叫做功率(2)、定义式：P=W/t(3)、单位：1瓦特=1焦耳/秒读作：焦耳每秒其它常用单位：1千瓦=1000瓦1 兆瓦=106瓦(4)、1瓦特的意义：表示1秒钟做功1焦耳(5)、功率也表示了能量转化的快慢(6)推导式：P=W/t=Fs/t=Fv三、题型突破题型一：能量的相互转化例题1:水力资源的开发一般是将水能转化为电能，长江三峡水电站建成后装机容量1820万千瓦，这些电能最终来源于()A.水的势能 B.水的动能 C.太阳能 D.水本身具有的能量分析：太阳辐射能是地球上各种能量的最主要来源，它促进冰雪融化、水分蒸发、空气流动等，是谁循环的动力。而永不停息的谁循环又是

6、水力发电站赖以生存的前提，因为这些电能最终来源于太阳能。答案：C.题型二：能量转化的量度例2: 一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m,求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？分析：人对车的力为50N,在这个力的作用下车子前进了2m,所以人对车做的功直接利用公式便可求得，而物体重为200M,但在重力的方向上没有移动距离，因此重力没有对物体做功。解：W)、= F S = 50N X 2m =100JWs =F S = 200N X 0m = 0J答：人对车做功100J,重力对车没有做功.例3:在甬台高速公路工程中，需要将一株千年古樟移动，施工人员对古樟的树叶做了修剪，再在其

7、四周深挖，把古樟连根带土挖起，宛如一个长方体的大“花盆”（如图示）。然后施工人员在“花盆”下铺上平行轨道，用 4个推力均为5X 106N的千斤顶将古樟沿轨道缓慢滑动了35nl移动前，施工人员在古樟进行修剪是为了降低古樟的 作用；古樟连根带土的体积约为约为3500n3,若平均密度按2.0 x 103kg/m3计算，它的质量约为多少？在整体平移过程中，4个千斤顶对“花盆”共做了多少功？在移动过程中采取哪些措施可以减少摩擦？请举两例 。分析：本题以“巧移古樟”为知识背景，综合考查生物、生理知识。属于“拼盘式”综合。解答这类题通常 采用各个击破的方法，即找准问题所涉及的学科，选用相应学科知识解答。如果

8、不同学科的问题间相互联系，则 应找准问题的“切入点”，按一定思维顺序分析解答。本题涉及生物知识及物理知识，但二者之间没有内在联系。古樟的叶具有蒸发水分的作用，移动前，施工人员进行修剪是为了减少叶的数量从而减少水分的蒸发量， 确保古树成活。由m=p V可直接计算古樟及根部土块的质量。由W=Fst接计算千斤顶对“花盆”做的功。由影响摩擦力大小的因素结合实际情况，制定减小摩擦的措施。解答：修剪是为了降低古樟的蒸腾作用.m=p V=2.0 x 103kg/m3x 3500m=7.0 x 106kg.由 W=Fs=4 5X 106NX 35m=7 108J.将滑动摩擦改为滚动摩擦、加润滑油。例4: 一台

9、拖拉机匀速耕地，所受阻力是180000牛，半小时耕地 0.9千米。则此过程中拖拉机功率为多少？分析：因为拖拉机匀速耕地，所以动力等于所受阻力都为180000牛，而在这个力的作用下前进了0.9千米,则所做的功便可求解，做完这个功所用的时间为半小时，根据功率公式P=W/t可直接求解。解： W=Fs=180000 牛 X 900 米=162000000 焦P=W/t=162000000 焦/（0.5 X 3600 秒）=90000 瓦答：此过程中拖拉机功率为90000瓦。四、专题过关1、神舟六号飞船进人轨道后，太阳能电池帆板打开，并自动调整位置，使太阳光垂直照射在帆板上，这样就能产生足够的电能，用于

10、各种仪器设备正常工作。这种太阳能电池帆板的作用是（）A.将太阳能转化为化学能B.将太阳能转化为电能.C.将电能转化为太阳能D.将热能转化为太阳能答案：B2、请指出以下各过程中能量的转化情况。火箭发射：植物的光合作用： 激光切割金属： 答案：内能-机械能；光能-化学能；光能一内舱3、2008年5月8日我国成功实现奥运圣火在珠穆朗玛峰的传递。登山的火炬手必需携带氧气瓶，这里氧气的作用 是供火炬手 。火炬中的燃料燃烧需要氧气，这是利用氧气 的性质。火炬燃烧时把燃料的 能转化为内能和光能。答案：呼吸 支持燃烧(或“助燃”) 化学4、“氢氧化钠在水中溶解，温度要升高；硝酸俊在水中溶解，温度要降低。”这两

11、种物质在溶解过程中，能量的形式各发生了怎样的转化？答案：前者化学能一热能，后者热能一化学能5、如图所示，两个演员在做杂技“顶竿”表演，顶竿者的肩膀上竖立着一根直竹竿，竹竿的上端有一位重300牛的小演员。请问：(1)当小演员沿竿竖直下滑 2米，则重力对他做了多少功 ？(2)当小演员静止在竿上时，若顶竿者肩部的受力面积是20厘米：不计竹竿的重，则顶竿者肩部受到的压强是多答案：(1)W = Fs= G仁 300NX 2m= 600J答：重力做功 600J。(2)p =F/S=(y S = 300N-= 1.5 x 105Pa20 10 m答：顶竿者肩部受到的压强为1.5 x l05Pa。 TOC o

12、 1-5 h z 6、我国将于2007年发射绕月飞行的“嫦娥一号卫星。卫星在近地面升空过程中，势能的变化是()A变大B.变小C.不变D.无法判断答案：A7、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 ()答案：X;，； X; X; X; X;，8、跳绳是一项很好的健身运动。某同学作了相关的测量：小军的体重为400牛，跳起时重心

13、升高的高度平均为0.02米，则小军跳一次做功 焦；若小军1分钟跳150次，则小军跳绳时的功率为 瓦。答案：8; 209、一架起重机在 5分钟内把60000牛的重物匀速举高 25米，它的功率是多少千瓦？ 解：W=Fs=60000 牛 X 25 米=1500000 焦P=W/t=1500000 焦/300 秒=5000 瓦=5 千瓦答：起重机的功率是 5千瓦.10、联系速度的科学意义，请你说出“电风扇的功率是80瓦”表示什么意思？答案：电风扇的功率为 80瓦，即80焦/秒，它表示该风扇1秒钟时间内做功80焦耳。11、关于功率，下列叙述正确的是()做功用的时间越少，功率越大。功率越大，做的功越多。在

14、相同的时间里，做功越多，功率越大。做功的时间越多，功率越大。答案：C12、一个人用50N的力往下压杠杆一端，手下降的高度是 2m,而杠杆的另一端把一个物体抬高了0.5m.杠杆重不计，杠 杆转动时的摩擦不计.问：(1)人做了多少功？(2)被抬高的物体有多重？(提示：用功 的原理求解)功等于力与力的方向上移动的距离的乘积；(1)根据功的公式 W=Fs计算人所做的功；(2)因为杠杆重不计，杠杆转动时的摩擦不计， 所以由功的原理知：人所做的功全部用来克服物体重力做功Fs=Gh.答：(1)人做了 100J的功；(2)被抬高的物体重力是 200NI.13、用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时，竖

15、直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.实验中，将杠杆拉至图中虚线位置测力计的示数F=N,钩码总重G为1.0N ,钩码上升高度 h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为 .请 写出使用该杠 杆做额外功 的一个原因： .答案：(1)对弹簧测力计进行读数时，需看清弹簧测力计的分度值，然后根据指针位置进行读数.(2)在实验中，弹簧测力计向上拉力做的功是总功，克服钩码重力做的功是有用功，克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功；杠杆的机械效率可以根据公式y =Wr用/W总功故答案是：0.5; 66.7% ;克服杠杆与支点 。间摩擦及杠杆自重多做的功是额外功.14、由于

16、在使用杠 杆时的摩擦非常小，故杠 杆是一种机械效率非常高的机械.若用一根杠杆将一个18kg的物体提升50cm,损耗的额外功 为5J,求该过程中所做的有用功和总功(g取10N/kg ).答案：物体的重力 G=mg=18kg 10N/kg=180N杠杆所做的有用功：Wr =Gh=180隙0.5m=90J,总功： W总,=Wr +Ws =90J+5J=95J .答：该过程中所做的有用功和总功分别为90J和95J .15、小明用100N的力沿竖直方向将杠 杆的一端拉下2米时，杠 杆的顶一端吧320N的重物提升了 0.5米：(1)他做的有用功是多少？总功是多少？(2)杠杆的机械效率？解：由题知：F=10

17、0N; G=320N s=2m； h=0.5m；.W 有用=Gh=320隙 0.5m=160J,W =Fs=100N 2m=200J则机械效率=80%五、课后作业1、三峡水电站是目前世界上最大的水电站，2006年5月20日三峡大坝全线建成。（1）三峡水电站工作时，把水的机械能转化成能；（2）发电机是根据法拉第发现的 现象制成的；（3）目前，我国城乡主要依靠燃煤供电。三峡水电站利用水力发电.相当于每秒能为国家节约1.6吨燃煤。如果这些燃煤中碳的质量分数为75%,则相当于每秒可以减少 吨二氧化碳的排放。答案：（1）电（2）电磁感应（或磁生电）（3）4.42、小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，

18、其中正确的是：（）A.在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能B.电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能C.电热水器工作过程中，内能转化为电能D.跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能答案：A3、下图为田湾核电站发电流程图。在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是：（）A .聚变；核能一内能一化学能一电能B .聚变；核能一内能一机械能一电能C .裂变；核能一内能一机械能一电能D.裂变；核能一内能一化学能一电能答案：C4、小敏、小颖和小青在玩荡秋千时，感到秋千往返摆动时间有规律。于是对“哪些因素决定秋千往返摆动的时间” 提出下列猜想，小敏猜想：可能由秋千的绳长决定；小

19、颖猜想：可能由人与秋千坐垫的总质量决定；小青猜想： 可能由秋千摆动幅度（摆动中人离开中心的最大距离 ）决定。于是进行了如图实验，一细绳一端拴一小球，一端 固定，让小球自由往返摆动，并记录数据如下表。实验 字号小球到固定点 距离l（摆长）/米小球质 量/克摆动幅 度/米小球往返摆动20次的时间/秒小球往返摆动 一次的时间/秒1).7200.O533.21.721.0200.0839.72.O31.0300.O539.82.O41.0300.O839.72.0511.32010.O545,32.3请回答下列问题：（1）要完成上述实验，除如图器材外，还必需的实验器材是：天平、（2）从本次实验可以得到

20、的结论是：小球往返摆动一次的时间由 决定；（3）实验发现，小球只能摆动一段时间。你认为造成小球停下来的原因可能是;（4）摆钟是利用本实验的原理制成的。某一摆钟变慢了，要调准它，应将摆钟的摆长调 （选填“长” 或“短”）。答案：（1）刻度尺、秒表 （2） 小球到固定点距离（3）机械能有？肖耗或受到摩擦或受到空气阻力等（4）短 5、起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起思考：（1）第二次与第一次比较说明了什么?（2）第三次与第一次相比说明了什么？答案：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.在距离相同时，功的大小跟作用在物体上的力成正比。6、某同学参加大扫除，负责提水。试分析

21、在以下的过程中，他对水桶是否有做功。（1）提水沿楼梯走到二楼；（2）提水沿走廊走到教室门口 ；（3）提水在门口站一会儿。答案：（1）有做功；（2）没有做功；（3）没有做功7、杭州湾跨海大桥在建造过程中多项成果具有世界一流水平，其中一项是自行设计制造了2400吨液压箱梁纵移台车。若该台车将 2000吨整体预制好的箱梁竖直上移10米，在此过程中该台车对箱梁做的功为 焦（g取10牛/千克）。答案：2X 1088、土培塘桥建于1985年，桥长55米，宽5米，位于杭州严家弄路和京杭大运河的交叉处，被认定为危桥予以拆 除（见下左图），传统的拆除方法，既要安排爆破，又要搭建钢架，费时费力，又会使残留物淤积河

22、道，影响航运，现使用了一种新的拆除方法，只需要两到三天就可完成拆迁。拆桥的步骤是：把两艘载重500吨的船开到桥下，排去船上的水，使船体上升，托起重 280吨的桥身，离开桥墩 60厘米，然后使用牵引设备，横向拖拽桥身到岸上，在陆地上拆卸桥梁。假设桥的质量分布土匀，两船作用于桥身的位置各离桥两端15米处，下右图是拆桥的示意图。问：（1）若要使桥同时脱离桥墩两船应怎样排水？每只船应排出多少吨水？（2）若仅用左船排水，则桥面先脱离 桥墩（填“左”或“右”），此时左船至少排水多少吨？解答：（1）两船同时等速排水因桥的重力由两只船承担，而两船所处的位置是对称的，故两船对桥的作用力相同，所以 每只船应排出1

23、40吨水。（2）左； 以B点为支点，设左船对桥的支持力为F,根据杠杆的平衡条件 F - CB=G AB/2可得：f=G AB/2CB= （ 280X 103X 9.8 X 55）/2 X40=1886500 （牛）m=F/g=1886500/9.8 = 192500 （千克）=192.5 （吨）答：左船至少排水192.5吨。(3)根据 W=FS 彳导 W=Gh=280 103X 9.8 X0.6 =1646.4 X103 (焦耳)答：两船克服桥重力做功1646.4 X 103焦耳。9、如图所示的水平地面上，一个底面积为0.16m2、重为4000N的物体，在2000N的水平推力作用下，8s内匀速

24、前进了 10m求：(1)推物体前进的速度是多大？(2)物体在运动过程中受到摩擦力是多大？(3)推力在这8s内对物体做了多少功？(4)物体对地面的压强是多大？s 10,”,v= - = m/s =1.25m/ s解：(1)t 8(2)根据二力平衡可知，物体匀速前进时，有:f = F 推=2000N(3) W= FB - s=2000X 10J=2X 104J(4)P=G = 4000 S 0.16=2.5 104Pa10、近年来，国家发改委屡次调高成品油价格，市区出租车司机油费增加。为此.他们在车站候客排队时常常采用推着出租车的方法，来减少汽油的消耗。现有一位出租车司机，推着一辆质量为1300千

25、克的出租车在水平路面上匀速前进了 5米，已知出租车匀速前进时受到的阻力为300牛，求：(1)这位出租车司机在此过程中对车所做的功为多少焦？(2)若此过程所需时间为 10秒，则这位出租车司机对车做功的功率为多少瓦？答案：解：(1) W= Fs=300 牛 X 5 米=1500 焦(2) P=W/t=1500 焦/ 10秒=150 瓦11、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。答案：4:5 ; 32:3512、功率相等的两辆汽车，要相等的时间内匀速通过的距离之比为3: 2,则()A、两辆汽车的牵引力之比为3: 2日两辆

26、汽车的牵引力之比为2: 3C两辆汽车做功之比为 3: 2D两辆汽车做功之比为 2: 3答案：B13、下表是某辆四轮轿车的部分数据：轿车的基本参数氤气大灯的技术参数车身质里（千克）1900额定电压（伏）12长/宽/高（毫米）5175/1899/1480耗电功率（瓦）35油耗（升/百千米）7.4电瓶的技术参数最大输出功率（千瓦）150电压（伏）12最高时速（千米/小时）210充电时间（小时）20轮胎宽度（毫米）200容量（安小时）50（1）该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米（沿车长的方向），则此时该轿车对水平路面的压强约为多大（g取10牛/千克）？（2）

27、该轿车的头部装有两盏氤气大灯，若用该轿车上充足电的电瓶给氤气大灯供电，最多能供氤气大灯正常工 作多长时间？（3）该轿车在高速公路上以108千米/小时的速度匀速前进，发动机的输出功率为120千瓦，求轿车所受到的阻力。（4）有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示。它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能。则导流板横截面的形状是导流板（5）汽车排放的尾气中含有CO NO NO等，这些气体会造成大气污染，为了降低危害，在汽车上安装了一种称为“催化式排气净化器”的装置，使大约90%勺CO NO NO可转化为CO、N2,这是由于这些气体在装置中发生了 变化。解：（1） S=0.2

28、 米X 0.05 米=0.01 米2S=4X 0.01 米 2=0.04 米 2F=G=mg!900 千克 x 10 牛/千克=19000 牛F19000牛5帕p = =k=4.75 X 10 帕S 0.04 米2该轿车对水平路面的压强约为4. 75 X 105帕。W=UI=12 伏X 50 安X 3600 秒=2.16 X 106焦t=WP2.16父10焦 一-=30857 秒70瓦电瓶最多能供30857秒时间的电。P=W = FS=Fv t t, L P 120000瓦4f = F= _ =4000 牛v 30米/秒轿车所受到的阻力为 4000牛。C ;(5)化学14、在汶川地震的抗震救灾

29、中，党和政府把救人放在重中之重的位置。在倒塌房屋的废墟中搜救被困人员，重型吊机起到了重要的作用。如图所示所示的重型吊机在某次起吊中，吊起了 20000千克的重物(钢绳的重和摩擦不计，取 g=10N/kg)。求：(1)当重物匀速上升时，钢绳受到的拉力为多少牛？(2)若重物以0. 1米/秒的速度匀速竖直上升15秒，重型吊机对重物所做的功为多少焦？(3)在重物以0 . 1米/秒的速度匀速竖直上升的过程中，重型吊机对重物做功的功率为多少瓦？解：(1)根据二力平衡得 F=G=mg=2000kgX 10N/kg=2 x 105N(2) 根据 V=S/t 得 S=Vt=0.1m/s x 15s=1.5mW=

30、FS=2X 105NX 1.5m=3 X 105N(3)根据 P=W/t=3X 105N/15s=2 X 104禄根据 P=FV=2 105NX 0.1m/s=2 X 104W15、如图所示，小明在跑步机上锻炼身体.设他在跑步机上以 5m/s的速度匀速跑动 30min ,跑动的总动力为 40N. TOC o 1-5 h z 求：(1)他在这段时间内相当于跑了多少路程？(2)他在这段时间内做了多少功？(3)他做功的功率是多少？解：(1)由丫=$人得：S=vt=5m/sX 30 x 60s=9000m=9km(2)W=Fs=40NX 9000m=360000JP=W/t=360000J/1800s=200w答：(1)共跑了 9km(2)人跑步时做功360000J(3)人跑步时的功率为 200w.16、若用杠杆把重为100N的物体撬起1m人需要用250N的力将杠 杆的另一端压下0.5m,则有用功 是 J , 总功是 J ,机械效率为.答案为:100; 125; 80%17、如图所示，在测定杠 杆机械