3.3能量转化的量度.ppt

1、判断发生了哪些能的转化？,复习,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,马拉车,能量如何转化？,化学能动能和热能,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？,为了描述能量的转化,我们引入了功的概念。,功是能量转化的量度。,第二节 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,1、杠铃和马车都受到力的作用。 2、都在力的方向上发生了移动(或通过距离)。,1、什么物体施力？ 2、什么物体受力？ 3、在力的方向上产生了什么效果？,我知道了,如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过了一段距离，

2、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力对杠铃做功，也可以说成运动员对杠铃做功。,人的推力F对小车做了功,简单地说人做了功。,举例,人的力F对图钉做了功，简单地说人做了功,举例,3、举重运动员将杠铃举高后，在上面停留3秒，杠铃的能量有无改变？运动员有没有做功？,4、我拼命地推桌子但没推动，我对桌子有没有做功？,这是为什么？,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同方向且在力的方向通过距离。,SF,且没有在力的方向通过距离。,思考,(缺一不可 ),1、做功的两个必要因素:,一是要有力作用在物体上。,二

3、是物体要在力的方向上通过一段距离。,（F）,（S）,2、不做功的几种情况,有力无距离,有距离无力,力和距离垂直,有力无距离不做功,你领悟了吗？,拉而不动,有力无距离不做功,你领悟了吗？,有距离无力不做功,冰柱在光滑冰面上滑动,你领悟了吗？,（惯性运动）,你领悟了吗？,力和物体运动方 向垂直时力不做功,搬运工在平地上行走，他对货物向上的支持力对货物做功吗？,我把重物抱上去了！,做功,判断下列情形力对物体是否做功？,做功,我拉着重物往前走,判断下列情形力对物体是否做功？,Oh my god!我终于举起来了，但是还要停留几秒真是累人啊！,不做功,判断下列情形力对物体是否做功？,判断下列情形力对物体是

4、否做功？,不做功,我提着重物往前走,手对书,静止,推车未动,人对车,手对车,做功,不做功,不做功,如图所示的四种情景中，力对物体做功的是,共同探讨：,下列情况中，人有没有对所带的篮球做功： （1）一个人在路上看到一个球，但是没有捡 （2）他想了想，弯腰去捡篮球，把球捡起来,（3）他把篮球放在手指上做转球特技 （4）转完球后，他拿着篮球在水平路面上走了1米 （5）他把篮球水平传给另一个同学，篮球在空中 飞行一段距离。,（6）篮球在光滑的地面上滚动,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

5、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,“做功”和“工作”是否一样？,科学上的“做功”与生活中的“做工”、“工作”、“功劳”等是不一样的概念，我们可能经常劳而无“功”。,有一只箱子，若让一位同学把它从一楼匀速地提到二楼；让另一位同学把这只箱子从一楼匀速地提到四楼,1、他们用的力一样大吗？ 2、他们消耗的能量一样吗？ 3、他们所做的功一样多吗？,思考,一样大,不一样大,不一样大,做功有多有少吗？,起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起,思考：第二次与第一次比较说明

6、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。,在距离相同时，功的大小跟作用在 物体上的力成正比。,思考：第三次与第一次相比说明了什么？,我领悟到了：,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。,3、功等于力跟物体在力的方向上通过的距离 的乘积。,（注意S是指在 F的方向上通过的距离）,4、功的公式：,我领悟到了：,功=力距离,即 W=FS,在国际单位制中（为了纪念英国科学家焦耳），功的单位是焦耳，简称焦，符号：J,即1焦耳=1牛米,功的单位：,焦耳是英国物理学家。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

7、验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。,5、功的单位：,（简称焦）,1焦耳=1牛米,焦耳,符号：J,你知道1焦耳多大吗？,你能否估算出将一本科学书从地上捡到课桌上所做的功约为多少？,把一只鸡蛋举高2米，做的功大约是1焦。,大约为2焦耳,7、1焦耳的意义：,表示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为1焦。,6、1焦耳的大小：,把一只鸡蛋举高2米，所做的功大小大约是1焦。,例题：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

8、平地面拖动10米，需要做多少功？ P74,解：F1=G=100牛,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：需要做功100焦和500焦。,注意：提升物体所做的功常直接用W=Gh计算,8、提升物体所做的功常直接用W=Gh计算,练习： 在平地上，用50牛的水平推力推动重100牛的箱子，前进了10米，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5米，他做了多少功？,10米,50牛,100牛,解： F1=50牛, S1=10米, F2=G=100牛, S2=1.5米.,W1= F1S1= 50牛10米= 50

9、0焦 W2= F2S2,答：他推箱子做功500焦,举箱子做功150焦。,=100牛1.5米= 150焦,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：F1=100牛、S1=5米 F2=500牛、S2=0米,W1=F1S1=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？,我会做了,W2=F2S2=500牛0米=0焦,答 ：需要做500焦的功，重力没有做功,一个人用50牛的力沿水平方向匀速推一辆重200牛的车前进2米，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？,答 ：人对车做功100焦，重力对车没有做功,习题,解：F1=50牛、S1=2米 F2=G=2

10、00牛、S2=0米,W1=F1S1=50牛2米=100焦,W2=F2S2=200牛0米=0焦,练习： 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？,解：F=100牛、S=6米,W=FS=100牛6米=600焦,答 ：人对桶做了600焦的功.,解：F1=100牛、 S1=5米,W1=F1S1=100牛5米=500焦,W2=F2S2=490牛1米=490焦,F2=G=mg=50千克 9.8牛/千克=490牛 S2=1米,W=W1+W2=500焦+490焦=990焦,答 ：此人对物体总共做了990焦的功,9、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

11、位：焦耳),(2)做功的过程实质上就是能量转化的过程。,(3)用功来量度能量转化的多少。,(力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。),(4)物体对外做功,说明物体具有能;物体具有能并不一定对外做功。,例1 小孩在水平地面上推 动物体所做的功是_J, 物体的重力做功是_J。,50N,100N,10m,例题评析,500,0,1.某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15M远,该同学对足球做功（） 750 B150J C没有做功 D做了功,但条件不足,无法计算 2.关于做功,下列说法正确的是 （） 举重运动员举着杠铃不动，举力做了功 起重机吊着货物沿着水平方向移动了一段距离，向上的拉力做了功

12、 重物竖直下落，重力做了功 小球在水平桌面上滚动，重力做了功,小试牛刀,3.在图中，mambmc,三个物体在同样大的力作用下，都沿着的方向移动了相等的距离s，比较力对三个物体所做的功，结论是 （）,F,F,F,a,b,c,4.一质量为100Kg的小车，在水平路面上匀速前进50m，拉力做功为 J ，则水平拉力是_N，物体受的摩擦力是_N.,A .一样多 B.对a做的功多 C.对b做的功多 D.对c做的功多,60,60,1.起重机将质量为2103千克的货物，以0.5米/秒的速度匀速提升12秒，则起重机对货物做了多少功？,作业:,3.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

13、米，问吊车对货物总共做多少焦的功？,2.某同学在水平方向用25牛的力，将10牛的物体沿水平推动，结果向前推动了20米。在推物体的过程中，人对物体所做的功为多少？,1、起重机将质量为2103千克的货物，以0.5米/秒的速度匀速提升12秒，则起重机对货物做了多少功？,S=vt= 0.5米/秒12秒=6米,解:F=G=mg=2103千克9.8牛/千克=1.96104牛,W=FS= 1.96104牛6米=1.176105焦,答 ：起重机对货物做了1.176105焦的功,2、某同学在水平方向用25牛的力，将重10牛的物体沿水平推动，结果向前推动了20米。在推物体的过程中，人对物体所做的功为多少？,解：F

14、=25牛 S=20米,W=FS=25牛20米=500焦,答 ：人对物体所做的功为500焦,3、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？,解： F1=G=4000牛 S1=8米,W1=F1S1=4000牛8米=32000焦,W2=F2S2=4000牛0米=0焦,F2=G=4000牛 S2=0米,W=W1+W2=32000牛+0米=32000焦,答 ：吊车对货物总共做了32000焦的功,第二课时,一台拖拉机匀速耕地，所受阻力是180000牛，半小时耕地0.9千米。则此过程中拖拉机做功多少？,由不同的物体来完成相同的功，做功的快慢是不同的，

15、即相等时间内，不同的物体做的功的多少是不等的。,解： W=Fs=180000牛900米=162000000焦,我的思考,若由一头牛来完成这些工作,则需一天的时间,问拖拉机与牛做功的本领相同吗?谁做功快?,引入,做功有快有慢吗？,例如：甲同学用20秒钟做1000焦的功,乙同学用20秒钟做400焦的功，谁做功快？,如果一台机器在10秒钟内做了1000焦耳的功，而另一台机器在20秒内做了1800焦耳的功，那如何比较两台机器的快慢呢？,我们在日常生活中是怎样比较物体运动的快慢的?,1、定距离比时间：,2、定时间比距离：,那如果一个人5秒走5米，而另一人8秒走10米又如何比较呢？,如何表示做功的快慢？,

16、为了比较物体做功的快慢我们引入了功率的概念：,物体在单位时间内完成的功,10、功率-表示物体做功快慢的物理量。,（1）定义：单位时间里完成的功叫做功率,（2）定义式：,（3）主单位：,瓦特,1瓦特=1焦耳/秒,其它常用单位：,千瓦,兆瓦,1兆瓦= 103千瓦=106瓦,(KW),(MW),(W),国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W。它是为了纪念英国发明家瓦特而命名的。,即：1瓦特=1焦耳/秒,注意：功率是机器的主要技术指标之一，要根据实际需要选择功率合适的机器。功率选择不当，会造成资源的浪费，或毁坏机器。,（4）1瓦特的意义：,请你说出“电风扇的功率是80瓦”表示什么意思？,表示

17、电风扇1秒钟做功80焦。,思考,表示物体1秒钟做功1焦。,或表示物体每秒钟做功1焦。,起重机的功率是1.5千瓦的意义：,表示起重机每秒钟做功1.5103焦。,人步行:约70瓦 短时间快速运动 可达1千瓦,小 汽 车 50 至 100 千瓦,电力机车：4200千瓦,喷气式飞机：约11万千瓦,说说看上图功率表示的含义,功率：,反映物体做功的快慢；功率越大，做功越快,判断下列几种说法的正误: 1、做功越多，做功就越快； 2、做功的时间越短，则做功就越快；,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：W甲=1000焦 t甲=20秒 W乙=400焦 t乙

18、=5秒,答：甲乙两同学的功率分别为50瓦、80瓦。,= 50瓦,= 80瓦,例题2: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?(g取10N/kg),解:F=G=mg=750千克10牛/千克=7.5103牛,S=6米 t=0.5分=30秒,W=FS= 7.5103牛6米=4.5104焦,=1500瓦,答：起重机的功率为1500瓦。,比一比,判断正误,(5) 物体功率大表示物体做功快,物体功率小表示物体做功慢。,1叫做功率，它的公式是 ，功率的单位是。 2抽水机每秒钟能把20kg水抽到15m高处，它30s所做的功是J，该抽水机的功率为W。(g=10N/kg)

19、 3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。,单位时间里完成的功,W,90000,3000,4:5,32:35,测一测,举重运动员将600牛的杠铃举高2米，若所用时间只有1秒钟，则运动员爆发的功率是有多少千瓦？,解： W=Gh=600牛2米=1200焦,答：运动员爆发的功率是有1.2千瓦。,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=0.23000牛=600牛,若马车的速度是2米/秒，求马的

20、功率,W=Fs=600牛100米=6 104焦,可否直接利用牵引力与速度计算功率？,(6)推导式：,(注意：F与v同方向),=Fv,练习1：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，计算这两种方法耕地的功率。,P牛=F牛v牛=400牛0.3米/秒=120瓦,P拖=F拖v拖=2000牛1米/秒=2000瓦,解:F牛=400牛 v牛=0.3米/秒,F拖=2000牛 v拖=1米/秒,答:牛、拖拉机耕地的功率分别为120瓦、2000瓦。,例1:小强同学家住北园小区三号楼五层,放学后,他从一层上到五层共用了40s.若小强及书包总重为480N,每层楼的高

21、度为3m,则他上楼的功率是_W。,=144w,144,例2、如图是甲、乙两物体做功与所需时间之间的关系图象，由图可知，甲物体的功率P甲和乙物体的功率P乙相比较 ( ) A、P甲P乙 B、 P甲 P乙 C、P甲=P乙 D、无法确定,A,例3、两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等，如图所示，则 ( ) A、甲做功较多，功率较大 B、甲做功较多，功率较小 C、甲做功较多，甲、乙功率相等 D、甲、乙做功相等，乙的功率较大,A,比比谁的功率大,李明和马龙想比一比谁上楼的功率大。需要测量哪些科学量？需要用到哪些测量仪器？应该怎样测量？,动脑筋,1、某同学用如图所示的牵引装置来锻炼关

22、节的功能。重物的质量为3千克，小腿拉绳使重物在4秒内匀速上升0.5米，若不计绳重和摩擦，求： 小腿拉重物所做的功； 小腿拉重物的功率。 (g取10牛/千克）,2、在平地上，一个小孩用50牛的水平推力推动重100牛的箱子，使箱子以0.2米秒的速度匀速移动了10米，在这个过程中，小孩对箱子做的功是多少？功率为多少？,3、解放牌卡车在平直的公路上匀速行驶8秒，通过的路程是120米，若此时卡车发动机的牵引力大约4000牛，则在这段时间内： （1）卡车行驶的速度是多少？ （2）发动机所做的功大约是多少？ （3）发动机的功率又是多少？,4、起重机把一个质量为0.5t的工件在15s内提升了6m，取g10N/

23、kg。求： (1)起重机对工件所做的功； (2)起重机提升工件的功率。,1、当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器 （ ） A、做功多；B、做功少； C、做功快；D、做功慢。,2、相同体重的甲、乙两人都从一楼上四楼，甲慢慢走上去，乙很快地跑上去，则下列说法正确的是（ ） A、甲做功多，甲的功率大。 B、甲做功多，乙的功率大。 C、乙做功多，乙的功率大。 D、甲、乙做功一样多，乙的功率大。 3、一台机器的功率是150W，它表示的含义是（ ） A、这台机器所做的功有150J 。 B、这台机器至少每分钟做功150J。 C、这台机器每秒钟做功150J 。 D、这台机器在每秒钟内所做的功是150W。,4、甲、乙两台机