3.3-能量转化的量度-课件

能量转化的量度科学浙教版九年级上新知导入举重运动员举起杠铃时，会将体内贮存的_________转化为杠铃的______。化学能势能新知导入起重机提升重物时，将______转化为重物的______和_______。电能动能势能新知导入你知道在能量转化过程中到底有多少能量发生了转化吗？为了解决这个问题，我们需要学习功的相关知识。新知讲解一、功的含义运动员举着杠铃不动需要用很大的力，举重运动员做功了吗？运动员举着杠铃不动那么，怎样理解做功的含义？运动员举着杠铃不动没有做功。猜一猜新知讲解1、下图是物体在力的作用下做功的实例，想一想，在这两个实例中有什么共同特点？叉车把货物从地面抬升到一定高度。FS新知讲解人推小车在水平路面上通过一段路程。(1)共同特点：货物和小车都受到了力的作用，并且都在力的方向上运动了一段距离。FS新知讲解说明：力做功也常说成物体做功，如人的推力对小车做功，也可以说成_____________(2)、功在科学上，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，我们就说这个力对物体做了功。人对小车做功。FS新知讲解2、下图中物体做功了吗？想一想，在这两个实例中有什么共同特点？人用力搬石头，石头没有搬动。人提书包在水平路面上匀速通过一段距离。FS=0FS新知讲解书包受到人的提力的方向是竖直向上的，而书包是在水平方向通过一段距离，在提力方向上没有通过一段距离，因此提力也没有做功。因为石头虽然受到人对它向上力的作用，但没有在这个力的方向上通过一段距离，因此人对石头没有做功。（1）共同特点:有力作用在物体上，但在力的方向上没有移动一段距离。新知讲解（2）思考：通过上面的实例分析，你能说出一个物体对另一个物体做功的必备条件吗？科学上，做功必须包含两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。注意：做功两个条件缺一不可。新知讲解（3）、不做功有几种类型①、劳而无功：有F，无s尽管人对车用了力，但车没有移动距离，所以人对车没有做功。人推车没推动新知讲解②不劳无功：无F,由于惯性而有s物体没有受到力的作用，由于惯性而通过一段距离所以人对球不做功。人踢出球后，球在路面滚动新知讲解③垂直无功：有F,有s,但F、s互相垂直。物体受到某力的作用，但运动方向始终与该力方向垂直。提着公文包在水平路面上运动Fs新知讲解1．做功跟我们日常所说的“做工”或“工作”一样吗？“做工”更多的是从事体力劳动，在体力劳动中，有可能做功，也可能不做功。“工作”可以是体力劳动，也可能是脑力劳动。“脑力劳动”是不做功的。新知讲解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？重物静止不动、沿水平方向匀速移动这两种情况钢索的拉力对重物没有做功，因为在力的方向上没有移动距离。匀速向上运动钢索的拉力对重物做了功。新知讲解二、功的计算功有大小，例如：叉车抬起的货物越重，作用的力越大，它做的功就越多；叉车把货物从地面上抬升的高度越高，它做的功也越多。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×距离新知讲解2、公式：W=FSW表示功；F表示力力；s表示物体在力的方向上通过的距离3、单位：在国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m。为了纪念英国物理学家焦耳的贡献，人们便用他的名字焦耳作为功的单位，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m1焦＝1牛·米新知讲解1、把1只鸡蛋举高2米，做的功大约是1焦。2、把一本《科学》从地面捡起放回桌面所做的功大约为2焦耳3、将一瓶500mL的矿泉水从地上拿起并举高，做功约10J。你知道1焦耳有多大吗？新知讲解F1F2［例题］如图所示，有一物F1体重100牛，把该物体从地面匀速举到高为1米的桌面上，做了多少功？如果将这个物体用30牛的力沿水平地面匀速拖动10米，做了多少功？两个过程各做多少功？新知讲解科学上规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。应用功的计算公式时应注意：①分清是哪个力对物体做了功，计算功时F就是这个力；②距离s是否是沿F的方向上通过的距离；③力F在使物体沿着它的方向移动距离s的过程中，其大小和方向不变。新知讲解解（1）匀速提升物体所用的向上的力：F1＝G＝100牛物体在力的方向上通过的距离：s1＝1米所以，力F1所做的功为：W1＝F1s1＝100牛×1米＝100焦（2）拖动物体所用的水平拉力：F2＝30牛物体在力的方向上通过的距离：s2＝10米所以，力F2所做的功为：W2＝F2s2＝30牛×10米＝300焦答：举高物体做功100焦；拖动物体做功300焦。新知讲解举重运动员具有能量才能对杠铃做功，做功时消耗的能量转化为杠铃的势能；推车的人有能量才能对车做功，做功时消耗的能量转化为车的动能以及由于摩擦而产生的热能。结合举重和人推车等事例，谈谈能量的转化与做功的关系。思考与讨论：三、功和能的关系新知讲解物体对外界做功时，要消耗其自身的能，所以做功的过程实质上是能量转化的过程。力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。可以用功来量度能量转化的多少，能量的单位与功的单位一样，也是焦耳。功和能的关系新知讲解焦耳焦耳是英国著名的实验物理学家。他从小就对实验着迷，在家里做起了各种实验，后来成为一名业余科学家。1840年，焦耳通过对电流的热效应的研究，得出了著名的焦耳定律。焦耳定律给出了电能向热能转化的定量关系。阅读课堂练习1、如图所示，某人用20N的力推着重300N的小车在水平地面上匀速前进10m，则人的推力对小车做了______J的功，小车的重力做了______J的功。该人至少有______J的________能转化为_______能。机械2000200化学课堂练习2、关于功的概念，下列说法正确的是()A.只要物体移动了距离，物体就做了功；B．只要有力作用在物体上，力就对物体做了功；C．有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就对物体做了功；D．有力作用在物体上，物体又在力的方向上移动了距离，则力对物体做了功。D课堂练习3、水平地面上有一重为4N的足球，一个小孩用20N的力踢球，使球向前运动了30m，那么小孩对球所做的功为()A.120JB．600JC．0JD．条件不足，无法计算D1．如图所示，光滑斜面AB的长度大于光滑斜面AC的长度，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2。则()A.F1＜F2，W1＝W2B．F1＜F2，W1＜W2C．F1＞F2，W1＞W2D．F1＞F2，W1＝W2拓展提高A拓展提高2、一物体在水平拉力的作用下，在水平面上先后以1m/s和2m/s的速度匀速运动了相同的距离。在这两个过程中，拉力做功大小分别为W1和W2，则()A．W1＝W2B．W1W2C．W1W2D．无法确定A课堂总结1．在科学上，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，我们就说这个力对物体做了功。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一段距离。3．功的计算公式：W＝Fs；单位：焦；单位符号：J。4．做功的实质就是能量转化的过程，因此可以用功来度量能量转化的多少。板书设计一、功的含义1、功的定义2、做功必须包含两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过一段距离。二、功的计算1、计算公式：W＝Fs；单位：焦；单位符号：J。三、功和能的关系做功的过程实质上是能量转化的过程。力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。板书设计作业布置1、课本上练习1、2题。2、预习第二课时功率。