《3.3能量转化的量度》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3.3能量转化的量度（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、下列灾害是由于具有什么能量造成的？下列灾害是由于具有什么能量造成的？判断发生了哪些能的转化？判断发生了哪些能的转化？能量如何转化？能量如何转化？化学能化学能势能势能运动员的化学能运动员的化学能杠铃的势能杠铃的势能能量如何转化？能量如何转化？化学能化学能动能和热能动能和热能举重运动员将举重运动员将60千克的杠千克的杠铃举高铃举高2米，有多少化学米，有多少化学能转化为杠铃的势能？能转化为杠铃的势能？马拉着车行走马拉着车行走100米，米，需消耗多少化学能需消耗多少化学能？FSFS 物体在力的作用下，沿力的方向通过一物体在力的作用下，沿力的方向通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。段距离，我们就说
2、这个力对物体做了功。 力做功也常说成物体做功，如运动员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，也可说作用在杠铃上的力对杠铃做功，也可说成运动员对杠铃做功。成运动员对杠铃做功。从科学角度来看，当运动员举着杠铃不动时，从科学角度来看，当运动员举着杠铃不动时，虽然要用很大的力，但此时运动员并没有对杠虽然要用很大的力，但此时运动员并没有对杠铃做功。那么，铃做功。那么，怎样理解做功的含义？怎样理解做功的含义？读图读图做功做功做功做功不做功不做功不做功不做功有力无距离不做功有力无距离不做功没有力对它做功没有力对它做功有力无距离不做功有力无距离不做功冰柱在光滑的冰面上滑动冰柱在光滑的冰面
3、上滑动力和物体力和物体运动方运动方向垂直时力不做功向垂直时力不做功你领悟了吗？1、有力没有距离不做功（劳而无功）。、有力没有距离不做功（劳而无功）。 如：拉而不动2、有距离没有力不做功。、有距离没有力不做功。（如：物体在光滑水平面上靠惯性滑动） 3、通过的距离与力的方向垂直不做功、通过的距离与力的方向垂直不做功。三种情况下不做功三种情况下不做功手对书手对书静止静止推车未动推车未动人对车人对车手对车手对车做功做功不做功不做功不做功不做功做功的两个必要因素：做功的两个必要因素：（2）物体在力的方向上通过物体在力的方向上通过一段一段距离。距离。这两个因素是严格的，缺一不可这两个因素是严格的，缺一不可
4、！（1）作用在物体上的力。作用在物体上的力。静静止止空空中中竖竖起起向向上上提提水水平平移移动动不做功不做功做功做功不做功不做功S=0S与与F同方向同方向SFs在踢球的这一刻做功。球在踢球的这一刻做功。球离开脚以后，足球运动员离开脚以后，足球运动员不再对足球施加力，足球不再对足球施加力，足球由于惯性运动了一段距离，由于惯性运动了一段距离，此时足球运动员对足球没此时足球运动员对足球没有做功。有做功。足球运动员用力踢球，足球离开脚后在场地上足球运动员用力踢球，足球离开脚后在场地上滚动了滚动了50米，足球运动员对足球做功了吗？米，足球运动员对足球做功了吗？ 下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功：下列
5、情况中，人有没有对所带的皮箱做功：（1 1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起（2 2）人再一次用力把箱子提起）人再一次用力把箱子提起 （3 3）人用力提着皮箱在原地不动）人用力提着皮箱在原地不动（4 4）人提着箱子在水平路面上走了）人提着箱子在水平路面上走了5050米米（5 5）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上（6 6）人把箱子放在电梯上）人把箱子放在电梯上, ,电梯从电梯从1 1楼上升到楼上升到1010楼楼（7 7）人提着皮箱在电梯中上升）人提着皮箱在电梯中上升起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起起重机按下图
6、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了什么？思考：第二次与第一次比较说明了什么？在力一样大时，在力一样大时，功的大小跟物体沿力的功的大小跟物体沿力的方向移动的距离成正比方向移动的距离成正比起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起 思考：第三次与第一次比较说明了什么？思考：第三次与第一次比较说明了什么？在力的方向移动的距离一样大时，在力的方向移动的距离一样大时，功的大功的大小跟物体受力的大小成正比。小跟物体受力的大小成正比。1、功功等于等于力力和物体在和物体在力的方向上力的方向上通过的通过的距离距离的乘积。的乘积。（注意（
7、注意S是指在是指在 F的方向上移动的距离）的方向上移动的距离）3、功的单位：、功的单位：焦耳焦耳 （焦）（焦） 1焦耳焦耳=1牛顿牛顿米米（意义：（意义：1牛的力使物体在力的方向上，通牛的力使物体在力的方向上，通过过1米的距离时所做的功为米的距离时所做的功为1焦。）焦。）2、功的公式：、功的公式： 功功=力力距离距离 W=FS功的计算功的计算 焦耳焦耳是英国物理学家。是英国物理学家。18181818年年1212月月2424日生于索尔福。他父日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化酿酒，并
8、利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳可以说师和业余科学家。焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科是一位靠自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是学家。焦耳最早的工作是电学电学和和磁学磁学方面的研究，后转向对方面的研究，后转向对功热转化功热转化的实验研究。的实验研究。18661866年年由于他在热学、电学和热力学由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，被授予英国皇家方面的贡献，被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。学会柯普莱金质奖章。1、把一只鸡蛋
9、举高、把一只鸡蛋举高2米所做的功米所做的功大约为大约为 1焦耳焦耳2、把一本科学书从地面捡起、把一本科学书从地面捡起放回桌面所做的功大约为放回桌面所做的功大约为 2焦耳焦耳我把重物抱上去了！我把重物抱上去了！做功做功做功做功我拉着重物往前走我拉着重物往前走Oh my god!我终于举我终于举起来了，但是还要停留起来了，但是还要停留几秒真是累人啊！几秒真是累人啊！不做功不做功我提着重物往前走我提着重物往前走不做功不做功例例1：用：用100牛的水平力将某物体沿水平地面拖动牛的水平力将某物体沿水平地面拖动5米，需要做多少功？米，需要做多少功？解：解： F=100牛、牛、s=5米米 W=Fs=100牛
10、牛5米米=500焦焦若该物体重为若该物体重为500牛，则这个过程中，牛，则这个过程中，重力做多少功？重力做多少功？因为重力方向没有通过距离（因为重力方向没有通过距离（S G），），所以重力做功为所以重力做功为0。例例2：有一物体重：有一物体重100牛，把该物体从地面匀速提牛，把该物体从地面匀速提到高为到高为1米的桌面上，需要做多少功？如果将这米的桌面上，需要做多少功？如果将这个物体用个物体用50牛的力沿水平地面拖动牛的力沿水平地面拖动10米，需要做米，需要做多少功？多少功？解：解： 匀速提升匀速提升 F1=G=100牛牛又又 s1=1米米 W1=F1s1=100牛牛1米米=100焦焦 F2=5
11、0牛牛 s2=10米米 W2=F2s2=50牛牛10米米=500焦焦答：答：.注意：提升物体所做的功常直接用注意：提升物体所做的功常直接用W=Gh计算计算举重运动员将举重运动员将60千克的千克的杠铃举高杠铃举高2米，运动员米，运动员对杠铃至少做多少功？对杠铃至少做多少功？(g取取10牛牛/千克千克)解：解： G=mg=60千克千克10牛牛/千克千克=600牛牛W=Gh=600牛牛2米米=1200焦焦答：答：.杠铃的势能增加杠铃的势能增加1200焦。焦。已知马车重已知马车重3000牛，牛，匀速行驶时，受到的阻匀速行驶时，受到的阻力为重力的力为重力的0.2倍，马倍，马拉着车匀速行驶拉着车匀速行驶1
12、00米，米，拉力做多少功？拉力做多少功？W=Fs=600牛牛100米米=6 104焦焦解：解： 匀速行驶匀速行驶 F=f=0.2G=0.23000牛牛=600牛牛答：答：.此时是否马车的动能增加此时是否马车的动能增加6104焦？焦？不是。马对车做功消耗的能量转化为马和车的动不是。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，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。消耗的能量转化为各种摩擦产生的热能。我们可以把能比作一个人的能力，功比作一个我们可以把能比作一个人的能力，功比作一个人对社会的贡献，一个人要为社会作贡献（功）人对社
13、会的贡献，一个人要为社会作贡献（功），必须具有一定的能力。因此我们今天就要努，必须具有一定的能力。因此我们今天就要努力学习并掌握现代科学文化知识，不断提高自力学习并掌握现代科学文化知识，不断提高自身素质，获得能力，以报效祖国，因为有能力身素质，获得能力，以报效祖国，因为有能力才能做功。一个人能力（能）高，不一定为社才能做功。一个人能力（能）高，不一定为社会做的贡献（功）大，相反，一个人为社会作会做的贡献（功）大，相反，一个人为社会作出的贡献（功）大，不一定他的能力（能）就出的贡献（功）大，不一定他的能力（能）就高。作为时代青年，我们要有时代责任感，人高。作为时代青年，我们要有时代责任感，人生价
14、值在于奉献，有多大能力，就要尽力为社生价值在于奉献，有多大能力，就要尽力为社会多做贡献，多立新功。会多做贡献，多立新功。 1、一个物体能做功，它一定具有能；一一个物体能做功，它一定具有能；一个物体做的功多，它具有的能不一定多；个物体做的功多，它具有的能不一定多；一个物体在做功，它肯定具有能。一个物体在做功，它肯定具有能。2、做功的过程实质上就是能量转化的过程，、做功的过程实质上就是能量转化的过程，力对物体做了多少功，就有多少能量发生了力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转转化。化。3、可以可以用功来量度能量转化的多少用功来量度能量转化的多少，能量的，能量的单位与功的单位一样，也是焦耳。单位与
15、功的单位一样，也是焦耳。吊车将重为吊车将重为4000牛的货物匀速提升到牛的货物匀速提升到8米高处，后又沿水平方向移动米高处，后又沿水平方向移动5米，问米，问吊车对货物总共做多少焦的功？吊车对货物总共做多少焦的功？如图，人提着重如图，人提着重100N的桶，沿楼梯从一楼上到的桶，沿楼梯从一楼上到6米米高的三楼，人对桶做了多少功？高的三楼，人对桶做了多少功？已知：已知：G=100N, h=6m求：求：W答：答：人对桶做了人对桶做了600J的功。的功。Gh=100N6m=600J解：解：W=Fs= 一个同学用一个同学用120牛的力，将一个牛的力，将一个4牛重的足球牛重的足球踢到踢到25米远处，对他踢球
16、是做功的情况，下列说米远处，对他踢球是做功的情况，下列说法正确的是法正确的是 （ ）A、做功、做功3000焦焦 B、做功、做功100焦焦 C、没有做功、没有做功 D、做了功，但条件不足，无法计算、做了功，但条件不足，无法计算 起重机钢索拉力是起重机钢索拉力是2104N，将质量是，将质量是1.8103Kg的物体吊高的物体吊高5m。（1）起重机的拉力做了多少功？）起重机的拉力做了多少功？（2）起重机克服重力做了多少功？）起重机克服重力做了多少功？（3）为什么以上两个功不相等）为什么以上两个功不相等? 放在水平地面上重放在水平地面上重1000牛的箱子，在一个水平推力牛的箱子，在一个水平推力作用下移动
17、了作用下移动了3米，松开手以后，箱子又往前运动了米，松开手以后，箱子又往前运动了1米，已知推力米，已知推力F对箱子一共做了对箱子一共做了60焦耳的功。焦耳的功。求：（求：（1）推力）推力F为多大？为多大？（2）重力和地面支持力对箱子做了多少功？）重力和地面支持力对箱子做了多少功？ 已知甲物体在光滑的水平面上运动，乙物体在粗糙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功分别是W甲甲、W乙乙，则（，
18、则（ ）A、W甲甲W乙乙 B、W甲甲W乙乙C、 W甲甲=W乙乙 D、条件不足，无法确定、条件不足，无法确定为了支援学校建设，同学们参加了义务劳动。下为了支援学校建设，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？情景，图中两位同学谁对砖块做的功多？对比（a)、(b)可知：相同时间甲做了更多的功，甲做功快。相同时间甲做了更多的功，甲做功快。对比（a)、(c)可知：做相同的功，甲做功时间更短，甲做功快。做相同的功，甲做功时间更短，甲做功快。做功快慢的比较方法做功快慢的比较方法方法一：方法一： 时，比较
19、做功时间长短时，比较做功时间长短方法二：方法二： 时，时， 比较做功的多少比较做功的多少判断：做功快的物体一定要做功多吗判断：做功快的物体一定要做功多吗? 例如：例如：甲同学用甲同学用20秒钟做秒钟做1000焦的焦的功，乙同学用功，乙同学用5秒钟做秒钟做400焦的功。焦的功。1、定义：单位时间里完成的功叫做功率、定义：单位时间里完成的功叫做功率2、定义式：、定义式：3、单位：、单位：焦耳焦耳/秒秒读作：焦耳每秒读作：焦耳每秒瓦特瓦特1 =1其它常用单位：其它常用单位：千瓦千瓦兆瓦兆瓦1 =1000瓦瓦1 =106瓦瓦(1 W=1J/s)(KW) (MW) 表示做功的快慢表示做功的快慢姓姓名名:
20、詹姆斯詹姆斯瓦特瓦特 国国籍籍:英国英国出生年代出生年代:1736成就：蒸汽机成就：蒸汽机在瓦特之前，已经有纽科门发明在瓦特之前，已经有纽科门发明的蒸汽机，但是消耗大而效率低，的蒸汽机，但是消耗大而效率低，瓦特花了瓦特花了10年时间，研制出精巧年时间，研制出精巧实用的新型蒸汽机，由此把英国实用的新型蒸汽机，由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输，都开矿山、纺织还是交通运输，都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜，始使用蒸汽机来替代人和牲畜，为了纪念瓦特这位伟大的发明家，为了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把常用的功率单位定为瓦特，人们把常用的功率单位定为
21、瓦特，简称瓦。简称瓦。瓦特瓦特 JamesWatt17361819四、功率四、功率 -表示物体做功快慢表示物体做功快慢4、1瓦特的意义：瓦特的意义： 表示表示1秒钟做功秒钟做功1焦耳焦耳常常见见功功率率例例1：甲同学用：甲同学用20秒钟做秒钟做1000焦的功，乙同学用焦的功，乙同学用5秒钟做秒钟做400焦的功，求甲乙两同学的功率。焦的功，求甲乙两同学的功率。解：甲同学的功率解：甲同学的功率乙同学的功率乙同学的功率乙同学做功快。例例2：起重将质量为：起重将质量为750千克的货物，在千克的货物，在0.5分钟分钟内匀速吊起内匀速吊起6米高，起重机的功率有多大？米高，起重机的功率有多大？解：解： G=
22、mg=750千克千克9.8牛牛/千克千克=7350牛牛W=Gh=7350牛牛6米米=44100焦焦答：起重机的功率是答：起重机的功率是1.47千瓦千瓦.= 44100 焦 0.560秒=1470瓦=1.47千瓦起重机的功率是起重机的功率是1.47千瓦千瓦表示起重机每秒钟对货物做功表示起重机每秒钟对货物做功1.47103焦焦起重机每秒钟消耗的起重机每秒钟消耗的1.47103焦的电能转化焦的电能转化为货物的势能。为货物的势能。货物的势能每秒钟增加货物的势能每秒钟增加1.47103焦。焦。四、功率四、功率 -表示物体做功快慢表示物体做功快慢功率也表示了能量转化的快慢功率也表示了能量转化的快慢功率越大
23、，能量转化的越快；功率越大，能量转化的越快；功率越小，能量转化的越慢。功率越小，能量转化的越慢。举重运动员将举重运动员将600牛的杠牛的杠铃举高铃举高2米，若所用时间米，若所用时间只有只有1秒钟，则运动员爆秒钟，则运动员爆发的功率是有多大？发的功率是有多大？解：解： W=Gh=600牛牛2米米=1200焦焦答：答：.功率为功率为10千瓦的拖拉机，在千瓦的拖拉机，在2分钟内匀速分钟内匀速耕地耕地200米，假设该过程中拖拉机仅克服米，假设该过程中拖拉机仅克服阻力做功。阻力做功。（1）拖拉机克服阻力做功为多少？）拖拉机克服阻力做功为多少？（2）拖拉机所受到的阻力的大小为多少？）拖拉机所受到的阻力的大
24、小为多少？解：W=Pt=10000瓦260秒 =1.2106焦 F=W/s=1.2106焦/200米=6000牛一辆起重机的功率为一辆起重机的功率为8千瓦，要将重为千瓦，要将重为8000牛的砖块匀速提到高为牛的砖块匀速提到高为10米的楼房顶米的楼房顶部，需要多少时间？部，需要多少时间？解:W=Gh=8000牛10米=80000焦 t=W/P=80000焦/8000瓦=10秒已知马车重已知马车重3000牛，牛，匀速行驶时，受到的匀速行驶时，受到的阻力为重力的阻力为重力的0.2倍，倍，马拉着车匀速行驶马拉着车匀速行驶100米，拉力做多少米，拉力做多少功？功？W=Fs=600牛牛100米米=6 10
25、4焦焦解：解： 匀速行驶匀速行驶 F=f=0.2G=0.23000牛牛=600牛牛W=Fs=600牛牛100米米=6 104焦焦四、功率四、功率 -表示物体做功快慢表示物体做功快慢6、推导式：、推导式：注意：注意：F与与v同方向同方向练习：牛以练习：牛以0.3米米/秒匀速耕地时，牵引力为秒匀速耕地时，牵引力为400牛；拖拉机以牛；拖拉机以1米米/秒匀速耕地时，牵引秒匀速耕地时，牵引力为力为2000牛，计算两种方法耕地的功率。牛，计算两种方法耕地的功率。 （1）指出应测量的物理量；）指出应测量的物理量； （2）应选择的测量工具；）应选择的测量工具； （3）测量功率的依据）测量功率的依据练习例例1
26、、两名运动员，甲比乙高，如果他们举起相同质量、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，如下图所示，则的杠铃所用时间相等，如下图所示，则A、甲做功较多，功率较大、甲做功较多，功率较大 B、甲做功较多，功率较小、甲做功较多，功率较小C、甲做功较多，甲、乙功率相等、甲做功较多，甲、乙功率相等 D、甲、乙做功相等，乙的功率较大、甲、乙做功相等，乙的功率较大 电动自行车以其轻便、实用、环保的特点电动自行车以其轻便、实用、环保的特点受到了消费者的青睐，某型号电动自行车以车受到了消费者的青睐，某型号电动自行车以车速速18千米千米/时沿水平路面上匀速行驶时，电动时沿水平路面上匀速行驶时，
27、电动机输出的有用功率为机输出的有用功率为180瓦。求瓦。求经过半小时，经过半小时，电动自行车行驶的距离是多少；电动自行车行驶的距离是多少； 电动机半小电动机半小时内对电动自行车做的功是多少；时内对电动自行车做的功是多少；电动自行电动自行车行驶时受到的阻力是多少。车行驶时受到的阻力是多少。 正常人的心脏推动血液流动的功率约为正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5瓦，那么在瓦，那么在1小时内，心脏做功多少焦？小时内，心脏做功多少焦？这些功可将一个质量为这些功可将一个质量为60千克的人匀速举千克的人匀速举高几米？高几米？ 小强同学家住北园小区三号楼五层小强同学家住北园小区三号楼五层,放学后放学后,
28、他从一层上到五层共用了他从一层上到五层共用了40s.若小强及若小强及书包总重为书包总重为480N,每层楼的高度为每层楼的高度为3m,则他上楼的功率是则他上楼的功率是_W.例例6、4月月23日，南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛，共日，南宁市某商场举行首届跑楼梯比赛，共有有500多名选手参加。若要比较参赛者的功率大小，需测多名选手参加。若要比较参赛者的功率大小，需测出的物理量是出的物理量是A、登楼所用的时间、登楼所用的时间B、参赛者的体重，所登楼层的高度、参赛者的体重，所登楼层的高度C、参赛者的体重，所登楼层的高度及登楼所用的时间、参赛者的体重，所登楼层的高度及登楼所用的时间D、参赛者的体重，所登楼
29、层的高度，登楼所用的时间、参赛者的体重，所登楼层的高度，登楼所用的时间以及参赛者通过的路程以及参赛者通过的路程例例7、在学习了功率的知识后，三位同学想比较爬杆时谁的功率、在学习了功率的知识后，三位同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是大。以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率大小；比较功率大小；都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率大小；间，即可比较功率大小；爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较。的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较。A、只有、只有 B、 C、 D、
