33能量转化的量度(第一课时)

书本、课时作业本、草稿纸准备好了吗?能量如何转化？运动员的化学能→杠铃的势能甲能量如何转化？马的化学能→动能和热能列车在机车牵引下动能增加了货物在起重机的作用下重力势能增加了这些能量转化的多少用什么来量度呢？丙丁提升货物列车启动第1课时FSFS我们就说这个力做了功，常说物体做功。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。一、做功的涵义物体在力的作用下，沿力的方向通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。SF手对车做功不做功不做功做功叉车对货物手对石头手对书包1、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静止空中竖直向上提水平移动不做功做功不做功S=0S与F同方向S⊥F做功时,两个必要因素缺一不可，且同时存在。2、做功和“做工”、“工作”的区别：猜测：做功的大小可能与什么有关？你的理由是什么？下列各物体在竖直向上拉力的作用下匀速上升一段距离，哪个拉力所做的功大？3m（1）（2）（3）滑块在力F的作用下前进了s，F对滑块做了多少功？sFF二、功的计算规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。功=力×距离sFF二、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。注意：s---是F方向上的距离3、功的单位：2、公式：W=Fs功=力×距离1焦耳=1牛·米牛·米(N·ｍ)或焦耳，简称焦（Ｊ）焦耳（P84阅读）1.把两只鸡蛋举高1米，所做的功大约为＿＿焦耳。2.把一本科学书从地面捡起放回桌面所做的功大约为＿＿焦耳３.1焦也表示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。４.一个中学生（你）往楼梯向上走了１米约做了多少功？11sFF二、功的计算1、定义：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F方向上的距离3、功的单位：2、公式：W=Fs功=力×距离1焦耳=1牛·米牛·米(N·ｍ)或焦耳，简称焦（Ｊ）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：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30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=30牛s2=10米∴W2=F2s2=30牛×10米=300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。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)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。求：W。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？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？解：W=Fs=600牛×100米=6×104焦已知：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？求：W。不是。因为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。匀速行驶过程中，消耗的能量转化为各种摩擦产生的热能。三、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谈谈能量的转化与做功的关系解：W1=F1s=100牛×5米=500焦已知：F1=100牛，s=5米，h=1米G=mg=50千克×10牛/千克=500牛，答：…..求：WW2=Gh=500牛×1米=500焦W=W1+W2=500焦+500焦=1000焦1、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2、用W=FS计算时，力和距离要一一对应。3、当竖直方向上克服重力做功时，为了简便，我们可以直接写作W=Gh4、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、0D1．举重运动员举着杠铃不动，举力做了功．2．人提着一重物沿水平方向匀速移动一段距离，提力对重物做了功．3．苹果从树上落下，重力对苹果做了功．4．小球在光滑平面上移动一段距离，桌子的支持力对小球做了功．（×）（√）（×）（×）判断题某同学参加大扫除，负责提水。试分析在以下的过程中，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。（1）有做功（2）没有做功（3）没有做功复习提问吊车将重为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？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？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？所以，在工农业生产中，人们越来越多地使用机器来代替人力、畜力做功。使做功更快！四、功率----意义：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、单位：焦耳/秒读作：焦耳每秒瓦特1=1其它常用单位：千瓦兆瓦瓦1=106瓦(1W=1J/s)(KW)(MW)1=1000意义：表示1秒钟做功1焦耳4、常见交通工具和人的功率：功率是机器的重要技术指标！四、功率----表示物体做功快慢的物理量例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：甲同学的功率P1：乙同学的功率P2：已知：W1=1000焦，t1=20秒，W2=400焦，t2=5秒求：P1、P2答：…..例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(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1.5千瓦已知：G=750千克，t=0.5分钟，h=6米求：P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。货物的势能每秒钟增加1.5×103焦。四、功率----表示物体做功快慢的物理量5、功率也表示了能量转化的快慢举重运动员将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W=Fs=600牛×100米=6×104焦P6、功率推导公式：注意：F与v同方向牛以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，试计算用这两种方法耕地的功率。判断正误1.机器的功率越大，做的功越多。（）2.机器的功率越小，做功越慢。（）3.机器的功率越小，效率越低。（）4.抽水机的功率越大，抽的水越多。（）√×××5.抽水机的功率越大，工作时能量转化越快（）√3、两台机器,甲的功率是750瓦,乙的功率是2250瓦,甲、乙在相同时间里,做功之比是();若完成相同的功,甲、乙所用时间之比是()2、关于功率,下列叙述正确的是()A.做功用的时间越少,功率越大。B.功率越大,做的功越多。C.在相同的时间里,做功越多,功率越大。D.做功的时间越多,功率越大。试一试4、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3：2B、两辆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2：3B1．＿＿＿＿＿＿＿＿＿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)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W9000030004:532:35tWP星期日上午，小明和爸爸两人去登龙山。登山前，两人特地去称了一下质量，小明50千克，爸爸70千克。两人同时从山脚同一位置沿同条山路开始登山。结果小明15分钟后到达山顶，爸爸20分钟后也到达山顶。山路全程共500米。从山脚出发点到山顶的垂直高度是100米。试回答：1、试通过计算回答小明和爸爸在爬山时谁做功快，谁功率大？2、小明和爸爸为了测试爬山时的功率，你认为他们应该带哪些工具？记录哪些数据？动脑筋：课外实践请同学们课外去测测自己的上楼功率。例2.质量为50千克的物体,用50牛的水平推力使它在粗糙水平面上以2米/秒的速度匀速移动10米。问(1)功率多大？(2)重力的的功率多大？解:(1)t=s/v=10米/2米/秒=5秒W=F×s=50牛×10米=500焦P=W/t=500焦/5秒=100瓦(2)因为在重力方向上没有通过距离，所以W=0,P=0.