第3节能量转化的量度
第3节 能量转化的量度(第二课时)
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、 32:35 乙做功之比为___,功率之比为___。 4:5
4、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。 ( × )
W爸=5G×h= 1500J
W小=Gh×5= 1500J
问4:小明和爸爸做功的快慢一样吗?
甲
乙
思考:如果让牛和拖拉机耕完同样一块地? 牛和拖拉机耕完这块地所做的功是 牛和拖拉机耕完这块地所用的时间是 。 。
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!
回忆:如何比较物体运动的快慢?
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?
甲同学每秒钟做 乙同学每秒钟做
50 80
焦的功。 焦的功。
答:乙同学做功快。
用单位时间内所完成的功的多少来表示做功 的快慢—功率
1、定义:单位时间里完成的功叫做功率 2、定义式: 3、单位: 1 瓦特 =1 焦耳/秒 (1 W=1J/s)
读作:焦耳每秒
其它常用单位: 1千瓦 =1000瓦 (KW)
1 兆瓦 =106瓦 (MW)
功率的含义:
1瓦特的意义:表示1秒钟做功1焦耳
请你说出“电风扇的功率是80瓦”表示什 么意思? 某电风扇的功率为80瓦,即80焦/秒,它 表示该风扇1秒钟时间内做功80焦耳。
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
P甲∶P乙=
甲 甲
能量转化的量度(3)PPT课件(初中科学)
【例 1】 如图 3.3-3 所示,是甲、乙两物 体做功与所需时间的关系图像,由图可知,
人体在不同情况下的功率
人要维持生命和进行活动(包括体力的和脑力的活动),就必须消耗能量做功。 人在不同情况下消耗的功率大小是不同的。
一个成年人在熟睡的时候,消耗的功率大约是 80 瓦,这个功率用来维持其 身体的代谢,因此把这个功率叫做基本代谢率。在进行一般脑力劳动时,例如学 生上课,消耗的功率约为 150 瓦,其中约 80 瓦为基本代谢率,约 40 瓦消耗在脑 的活动中。在中等剧烈的运动中,例如以 5 米/秒的速度骑自行车时,骑车人消 耗的功率约为 500 瓦。在比较剧烈的运动中,例如打篮球时,人消耗的功率约为 700 瓦。在更加剧烈的运动情况下,例如在百米赛跑中,一个优秀运动员消耗的 功率可超过 1000 瓦。
【解析】 (1)每箱纯净水的质量 m=15 千克,2 箱纯净水的总质量 m 总=2m=30 千克, 从一楼搬到四楼竖直方向移动距离 s=(4-1)×3 米=9 米,竖直方向所用力 F=G 总=m 总 g =30 千克×10 牛/千克=300 牛,W=Fs=300 牛×9 米=2700 焦。 (2)P=Wt =276000秒焦=45 瓦。 【答案】 (1)2700 焦 (2)45 瓦
2.功率大小是由 W 与 t 共同决定的,做功多的物体不一定功率大。 为什么汽车上坡要减速且加大油门呢?先对功率公式进行变
形,可得 P=Wt =Fts=Fv。由此式可以得出在功率一定的情况 下,汽车的牵引力跟它的速度成反比。汽车行驶的速度越大, 牵引力就越小。反之,汽车行驶的速度越小,牵引力就越大。 任何一辆汽车的发动机都有一个最大功率。在上坡时,为了获 得更大的牵引力,司机需要将车的速度调为低速。
第3节 能量转化的量度(第1课时)
日期周次课时 /课题 3.3 能量转化的量度(第1课时)教材解读目标知识与技能通过对向上搬运巨石和向前推动巨石过程的分析,让学生认识功的含义。
通过一些实际例子的分析和学生实践活动,让学生认识做功的两个必要因素,并能学会判断做功的方法。
过程与方法在情境化模式下,学生通过对事例的分析和情境活动,认识做功的两个必要因素情感、态度与价值观通过自主探究做功与否,激发学生的兴趣,开拓了学生们的创新意识。
重点判断做功与否。
难点功的概念的内涵和外延能量转化的量度:功、功率。
学情本节内容着重安排了对功的认识和功的计算的学习。
因此本节课的重点是如何正确理解做功的两个必要因素,以及做功的计算问题。
而这节课中,我们所讲的功是机械功。
教学准备板书和PPT环节师生活动占用时间教学过程设计一、引入:思考:举重运动员举起杠铃时,能量形式是如何转化的?思考:起重机提升重物时能量又是如何转化的?思考:在上述例子中,有多少能量转化了?为了度量能量转化的多少,我们引入新的物理量——功(W)二、讲述:做功的含义及功的计算1、做功的含义1.当运动员举着杠铃不动时,运动员对杠铃做功吗?尽管用很大的力,但此时运动员并没有对杠铃做功。
做功需要什么条件?2.读图(1)下列图示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?共同的特点:货物和小车都受到了力的作用,都在力的方向上运动了一段距离。
(2)下列图示是物体在力的作用下没有做功的实例。
想一想,有什么共同特点?共同的特点:石头和书包都受到了力的作用,都没有在力的方向上运动了一段距离。
3.概念(1)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。
(2)做功的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。
思考:做功跟我们日常所说的“做工”或“工作”一样吗?不一样。
“做工”更多是指从事体力劳动。
体力劳动中,人可能做功,也可能没有做功。
第3节能量转化的量度
人提书包在水平路面上 匀速通过一段距离
拓展练习
1.在图的四种情境中,人对物体做功的是( )
A.提着水桶在水平地面上匀速前进 B.扛着米袋慢慢爬上楼梯 C.用力推汽车,汽车没动 D.举着杠铃原地不动
拓展练习
2.举重运动员将150千克的杠铃举高1.8米, 运动员对杠铃至少做多少功?(g=10N/kg)
(能量转化)
做功
同学体内的化学能
科学书的机械能
任务驱动
1.将重为5牛的书匀速提高1米,书的机械能增加多 少?你对它做功多少?
2.提着重为5牛的书沿水平路面匀速通过1米,书的机 械能增加多少?你对它做功多少?
3.将重为10牛的书匀速提高2米,书的机械能增加多 少?你对它做功多少? 4.提着重为10牛的书沿水平路面匀速通过2米,再匀速 上升2米。书的机械能增加多少?你对它做功多少?
教学目标
知识与技能 1.理解做功的两个必要的因素。 2.知道功的计算公式W=FS,并能进行有关的计算。 3.知道功的国际单位是焦。 过程与方法 1.通过小组合作探究,主动建构功的概念。 2.通过对具体实例进行对比分析,培养学生的分析概括能力。 情感、态度与价值观 1.教学过程中,有目的地对学生进行兴趣培养,激发学生的求知欲。 2.构建轻松和谐的课堂环境,让学生感受到学习是一种乐趣。
教学反思
1.由于这节课安排了小组合作探究活动,所以课堂 时间可能会比较紧张,要注意语言的简练。
2.本节课侧重的是做功两个必要因素得出的过程, 没有时间对物体受多个力做功情况进行仔细分析, 所以接下来应该安排一节有关这方面的习题课来 加深学生对做功的理解。
学情分析
“功”的概念对九年级学生来说是一个全新的知 识,但通过前面两节的学习,学生对能量已经有了 初步的认识,对机械能以及影响动能和重力势能大 小的因素也有所了解,因此我们也可以先根据能量 转化的多少来判断做功的多少。但在具体实例中能 量转化究竟应该如何量度,学生还是感到比较迷茫, 故教师可以借此创设情境,激发学生的求知欲,让 学生主动地建构知识。
第3节 能量转化的量度
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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。
(力对物体做了多少功,就有多少能量发生了转化。)
(3)用功来量度能量转化的多少。 (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。
焦耳从1843 年开始测量热功当量,直到1878 年最后一 次发表实验结果,先后做实验不下四百余次,并且采用 了原理不同的各种方法,测量了他能想到的各种过程所 产生的热——包括机械的、电的、磁的,获得了大量的 实验数据。他以极其精确的数据,为热和功的相当性提 供了可靠的证据。人们为了表达对他的敬意,将功和能 量的单位叫做焦耳。
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一、 做功的含义 1、 做功的两个必要因素
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。
2、不做功的三种情况: (1)有力缺距离 (2)缺力有距离 (3)有力有距离,但距离与力方向垂直。
二、 功的计算
1、 定义公式 功 = 力 × 距离 W = F × S
所以,力 F1 所做的功为:
W1 = F1 S1 = 100 牛 × 1米 = 100 焦
拖动的水平拉力:F2 = 30 牛 距离:S2 = 10米
W2 = F2 S2 = 30 牛 × 10米 = 300 焦
答:举高物体做功100 焦;拖动物体做功300 焦。
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答:他推箱子做功500J,举箱子做功150J。
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第3节 能量转化的量度 练习
第3节能量转化的量度练习1、科学上,做功必须包含两个必要因素:一是,二是。
科学上规定:功等于的乘积。
2、劳而无功的三种情形:(1),(2),(3)。
3、物体具有做功的本领,是因为它具有。
做功的过程实质上就是,因此,可以用来量度能量转化的多少。
能量的单位与功的单位一样,也是。
4、某同学放学后背着重为40牛的书包沿水平路面走了200米,又爬上大约10米高的四楼才到家,则他在回家过程中对书包所做的功约为----------------------------------( )A. 0焦B. 400焦C. 2000焦D. 2400焦5、下列关于物体是否做功的说法中正确的是----------------------------------------------( )A. 足球在水平地面上滚动,足球受到的重力对足球做了功B. 小刚从地上提起一桶水的过程中,小刚对水桶的拉力做了功C. 举重运动员举着杠铃不动,运动员对杠铃竖直向上的支持力做了功D. 起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离,起重机对钢筋竖直向上的拉力做了功6、小明将掉在地面上的科学书捡起来放在课桌上,他对科学书所做的功最接近于( )A. 0.02焦B. 0.2焦C. 2焦D. 20焦7.在水平地面上,用20牛的水平拉力拉重为50牛的小车,使小车沿水平方向前进了10米,此过程中拉力所做的功是----------------------------------------------------------( )A. 200焦B. 500焦C. 1000焦D. 0焦8、在校运动会中,小翔参加了铅球比赛。
他用200牛的力,将重50牛的铅球投到了10米远处。
下列关于他投球时做功情况的说法中,正确的是----------------------( )A. 做功2000焦B. 做功500焦C. 没有做功D. 条件不足,无法计算9、奥运会举重运动员在比赛时,第一阶段把100千克的杠铃很快地举过头顶,第二阶段使杠铃在空中稳稳地停留了3秒钟,3名裁判都亮出了白灯,确认她这次举重成功。
能量转化的量度(功率)
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功率与工作效率之间存在直接关系,功率越大, 工作效率通常越高。
在一定时间内完成相同的工作量,功率大的系统 或设备所需的时间更短,因此效率更高。
功率与速度的关系
01
功率与速度之间存在一定的关系,通常表现为正比关
系。
02
在物理学中,功率与速度的关系可以通过力学、热力
学、电磁学等领域的相关公式和定理来描述。
功率的单位换算
常用功率单位还有千瓦(kW)、马力(hp)、毫瓦(mW) 等,其中1千瓦=1000瓦特,1马力=745.7瓦特,1毫瓦 =0.001瓦特。
不同单位之间的换算可以通过相应的换算系数进行,例如: 1千瓦时(kWh)=1千瓦×1小时=1000瓦特×3600秒 =3.6×10^6焦耳。
03
一般功率在100-300W之间,长时间 观看电视会导致电能大量消耗。
空调Байду номын сангаас
功率较大,一般在1000-2000W之间, 夏季使用频率高,是家庭电费支出的 主要因素之一。
电冰箱
功率在100-300W之间,长时间运行 会导致电能消耗增加。
洗衣机
功率在200-500W之间,频繁使用洗 衣机会增加电能消耗。
电动汽车的功率需求与性能分析
在电力工程中,功率是衡量电力系统稳 定性和经济性的重要指标,也是评估电 机、发动机等电气设备性能的重要参数 。
在汽车工程中,发动机功率是衡量 汽车动力性能的重要指标,也是消 费者购车时关注的重点之一。
功率在能源转换、电力工程、电 机学、热力学等领域具有广泛应 用。
在物理学中,功率与能量转换和 热力学过程密切相关,是研究能 量转换和利用的重要基础。
能量转化的量度 (功率)
第3章第3节 能量转化的量度(第2课时)
第3节 能量转化的量度(第2课时)功率1.定义:物体在________里完成的功叫功率。
2.意义:表示物体________的量。
3.公式:P =________=Fv 。
4.单位:瓦特,简称“________”,符号“________”。
5.功率为30瓦的含义:表示____________________,或者说物体在一秒内有30焦耳的能量发生转化或者转移。
6.运动物体功率公式推导:P =W t =Fs t=FvA 组 基础训练1.关于功与功率,下列说法中正确的是( )A .机器做功少,功率一定小B .功率小的机器做功不一定慢C .功率大的机器做功一定快D .功率大的机器一定比功率小的机器做的功多2.某机器的功率为1000瓦特,这句话的正确含义是( )A .机器能做1000焦的功B .机器每分钟做1000瓦特的功C .机器每秒钟做1000焦的功D .机器每做1焦的功,所需时间为1000秒3.体能竞赛中,小强在20s 内就完成了10个引体向上动作,已知小强的体重为500N ,每个动作身体向上移动的距离约为50cm ,则小强在整个过程中所做功的功率约为( )A .12.5WB .125WC .250WD .2500W4.在一次攀岩比赛中,甲、乙两个运动员的质量比是9∶8,甲用45min 完成,乙用40min ,则甲、乙两人克服重力做功的功率比是( )A .81∶64B .64∶81C .1∶1D .9∶85.举重是我国的优势体育项目。
一位身高180cm 的运动员和一位身高160cm 的运动员,在挺举项目中用相同时间把同样重的杠铃举起,如果他们对杠铃所做的功分别为W 1和W 2,功率分别为P 1和P 2,则下列关系式正确的是( )A.W1=W2,P1=P2B.W1>W2,P1>P2C.W1>W2,P1=P2D.W1<W2,P1<P2第6题图6.(邵阳中考)如图,小丽和爷爷进行爬楼比赛。
他们同时从一楼出发,爬到五楼,结果小丽先到达。
3.3 能量转化的量度 课件
F
S 人对小车做功。
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?
F F
S=0
S
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。
新知讲解
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。 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。 (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。
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
猜一猜 运动员举着杠铃不动需要用 运动员举着杠铃不动没 很大的力,举重运动员做功 有做功。 了吗? 那么,怎样理解做功的含义?
新知讲解
1、下图Байду номын сангаас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?F
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 __化__学__能___转化为杠铃 的__势__能__。
新知导入
起重机提升重物时,将 _电__能___转化为重物的 _动__能___和___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?
人推车没推动
新知讲解
②不劳无功:无F, 由于惯性而有s 人踢出球后,球在路面滚动
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。
新知讲解
③垂直无功:有F, 有s, 但F、s互相垂直。
3.3能量转化的量度2
第3节能量转化的量度[第2课时]一、教材分析功的概念是本章的教学重点之一,其概念及应用贯穿于全章。
本节一个知识点是需讲明功率的概念,阐明其为比较物体做功快慢的物理量,通过类比讲明什么叫功率,功率的计算公式及单位。
同时,结合机器实际的功率值,理解应用过程中怎样选择合适的机器。
二、教学目标1、1、知识与技能:知道功率的概念,功率的意义和单位,初步掌握功率的计算方法。
2、过程与方法:运用类比法来理解功率的概念;通过练习,强化功率的计算。
2、3、情感、态度、价值观:认识选择适当功率的器材的重要性,学会根据功率的概念进行功率的测算。
三、教学重点、难点教学重点:功率的概念、功率的计算公式、一些机器或生物体的功率。
教学难点:功率的概念。
功率的计算四、教学准备:五、课时安排:1课时六、教学过程设计:[复习提问]1.做功的两个必要因素是什么?2.说出功的定义、计算公式及单位。
讲述:上一节我们学习了功的概念,以及功的大小的计算方法,这一讲我们继续研究日常生活中做功的其他问题。
观察演示实验演示实验1:用手将三个放在桌面上的钩码(或者书本)以相同的速度逐个匀速提高1米。
演示实验2:用手将三个放在桌面上的钧码以和实验1同样的速度一起匀速提高1米。
提问:两次实验中,手对钩码做功的大小怎样?两次实验有何不同之处?生:做功大小相同,但所用的时间不同。
问:同样用起重机搬运建筑材料和用人力相比,用拖拉机耕田和用畜力相比,做功怎样,所用时间怎样?哪些快一些?生:做功相同,所用时间不同,起重机和拖拉机快一些。
幻灯出示:耕一块地,一头牛一天,拖拉机几十分钟。
挖几十吨土,几个人一天,大型挖土机几分钟。
讲述:从上面的例子中,可以看出:做同样的功,不同的情况,机器和人,机器和牲畜所用的时间是不同的,也就是相等的时间里它们做功的多少是不相等的,即做功的快慢不相同,为了比较做功的快慢,我们引人一个新的物理量——功率(点明课题)。
[讲授新课] 三、功率(比较做功的快慢)复习提问:在学习运动的时候,我们学过一个比较物体运动快慢的物理量是什么?它是怎样定义的?生:速度,它的定义是单位时间里通过的路程。
【教案】 第3节 能量转化的量度1
龙文教育学科老师个性化教案教师李太杰学生姓名上课日期2014.11. 学科科学年级初一教材版本浙教版类型知识讲解□:考题讲解□:本人课时统计第()课时共()课时学案主题复习课时数量(全程或具体时间)第()课时授课时段教学目标教学内容第3节能量的转化个性化学习问题解决教学重点、难点考点分析选择、填空、计算。
教学过程第3节能量转化的量度物理中的做功和日常生活中的“做工”或“工作”是完全不同的概念。
在初中物理中初步了解功的概念和有关知识,对后面关于能的学习及用能量的观点来认识物理规律都是非常重要的。
1. 功的两个必要因素(重点)一个力作用在物体上,且物体在这个力的方向上通过一段距离,物理学上就说这个力做了功。
功有两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
这两个因素缺一不可,缺少任何一个条件力都不做功。
没有力对物体做功可分为三种情况:(1)物体没有受到力的作用。
例如,物体在光滑水平面上做匀速直线运动。
物体的运动是由于物体具有惯性而并非在水平方向受到了力的作用,因此在物体运动过程中在水平方向上没有力对物体做功。
(2)物体受到力的作用,但没有移动距离。
例如,静止在水平地面上的物体受到水平方向推力的作用,但没有运动,推力并没有对物体做功。
(3)物体运动的方向与它所受的力的方向垂直。
例如,物体在水平地面上运动,而物体所受的重力和地面所给的支持力方向均为竖直方向,即与水平方向垂直。
因此重力和支持力不对物体做功。
在判断是否有力对物体做功时,应依照上述三点进行分析。
在判断力是否对物体做功时,可依照上述后两点即物体是否运动或力的方向是否与物体运动方向垂直来进行分析。
2. 功的计算(重点)力对物体做的功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,即W=F·s,其中F为作用在物体上的力,s为物体在力的方向上通过的距离。
功的国际单位制中的单位是焦耳(J),常用单位有千焦(kJ)。
教师活动功的计算公式:在物理学中,把力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功,公式为(W=Fscosα)(初中阶段,力方向与位移方向的夹角为0,即α=0°,cos0°=1,所以W=Fs)。
浙教版九年级上册科学第3章能量的转化与守恒知识点总结
第1节能量及其形式(一)认识能量1.物体具有做功的本领,是因为它具有能量。
能量也简称能。
2.一个物体能够做的功越多,表示这个物体的能量越大(二)能量的形式自然界中任何物体都具有能量,能量是以多种形式存在的,根据能量的特点大致可以分为机械能、电磁能、内能、化学能、光能、核能、声能等第2节机械能(一)动能1.定义:物体由于运动而具有的能量2.决定其大小的因素:物体的速度越大,质量越大,动能就越大(二)势能A.重力势能1.定义:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能2.决定其大小的因素:物体的质量越大、位置越高,重力势能就越大B.弹性势能1.定义:物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能2.决定其大小的因素:对于同一物体,弹性形变越大,弹性势能越大(三)动能和势能的转化A.机械能:动能和势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能B.机械能的转化1.动能和势能可以相互转化2.机械能也可以转化为其他形式的能量C.机械能守恒:如果只有动能和势能的相互转化(转化过程中不受阻力),机械能的总量就保持不变,或者说机械能守恒第3节能量转化的量度(一)功1.定义:如果一个力作用在物体上,且物体在这个力的方向上通过了一段距离,就说这个力对物体做了功2.力对物体做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在这个力的方向上通过了距离(二)功的计算1.功的计算:功等于力与物体在力的方向上通过的距离的乘积2.公式:用F表示力,s表示在力的方向上通过的距离,W表示功,则W = Fs3.单位:在国际单位制中,力的单位是牛,距离的单位是米,功的单位是焦耳,简称焦(J)。
1J=1N×1m=1N∙m4.应用W = Fs计算功时,力与物体通过的距离方向必须一致,且对应同一物体、同一段时间(三)做功的实质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转化。
因此,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(四)功率1.定义:功与做功所用时间之比功率,它在数值上等于单位时间内所做的功2.物理意义:功率是表示物体做功快慢的物理量3.公式:如果用P表示功率,用W表示功,用t表示做功所用的时间,功率的计算公式为4.单位:在国际单位制中,功的单位是焦,时间的单位是秒,功率的单位是焦耳每秒(J/s),它有一个专门名称叫瓦特,简称瓦(W)工程技术上还常用千瓦(kW)、兆瓦(MW)作为功率的单位,1kW = 1000W,1MW = 106W5.功率表示做功的快慢,不表示做功的多少,一个力做功的多少由功率和时间两个因素决定。
浙教版科学《能量转化的量度》优秀公开课ppt1
挖土比赛
挖土比赛
该如何描述做功快慢的问题呢?
回忆
比较物体运动快慢的方法
方法一: 比较在相同的时间内通过的路程 方法二: 比较在通过相同的路程内所花的时间
定义: 单位时间内通过的路程 ------- 速度
公式:V=
s t
做功的快慢用什么来表示呢?又叫做什么?
瓦特 JamesWatt (1736~1819)
姓 名:詹姆斯·瓦特 国 籍:英国 出生年代:1736 成就:蒸汽机
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,瓦 特花了10年时间,研制出精巧实 用的新型蒸汽机,由此把英国带入 了工业革命。无论是冶金、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,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,简称瓦。
2×3000牛=600牛 ⑴机器的功率越大,做的功越多。 v = 80 m/s 则表示1s内通过的距离是80m。
桌面所做的功大约为 1焦耳 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?
该如何描述做功快慢的问题呢? 同一辆汽车能够输出的最大功率是有限的,故在输出功率不能增加的情况下,为了增大牵引力以利于爬坡,一般汽车采用的方法是(
登高望远:
建筑工地上,用一台功率为16千瓦的起重
机把重为8000牛的钢材匀速提到60米高的楼房 黄 2、亮小和明潘和杰爸想爸比为一了比测谁试上爬楼山的时功的率功大率。,你认为他们应该带哪些工具?记录哪些数据?
3率、的已多知少马?车(重g=30100N牛/K,g)匀速行驶时,受到的阻力为重力的0. 3拖、拉已机知耕马地车的重功3率00。0牛,匀速行驶时,受到的阻力为重力的0.
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F
F
D. 对c做的功 多 a
b
c
所做的功为( D )
A、750焦 B、300焦
C、450焦 D、0
思考:
某同学用80N 的力猛题一个静止在水平地 面上的足球,球离脚后向前滚动了5m. 人对球 作了多少功?
(1 )脚踢球的瞬间,脚对球做了功吗?
(2)足球在滚动的5m 过程中,脚对球做了 功吗?为什么?
(3 )足球在滚动的过程中,重力对球做了功 吗?为什么?
=50x10 -3 x9.8 X0.8J
=0.392J
答:重力对小求一共做了0.392J 的功
例题选讲2
在图中,m a>m b>m c,三个物体在同样的
力F作用下,都沿着力的方向移动距离 S, 比较
力F对三个物体所做的功,结论是…………(A )
A. 一样多
B. 对a做的功 多 C.对b做的功 多
F
有力无距离不做功
静止 有力无距离不做功
冰柱在光滑的冰面上滑动
没有力对它做功
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?
力和物体运动方 向垂直时力不做功
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的距离
这两个因素是严格的,缺一不可 !
3. 力对物体不做功的情形:
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
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?
解:W人 ? F ?s ? 50N ? 2m ? 100J W重 ? G ?s ? 200N ? 0m ? 0J
答 :人对车做功100J,重力对车没有做功.
1、功等于力和物体在力的方向上通过的距离 的乘积。
2、功的公式: 功=力×距离
W=F·S (注意S是指在 F的方向上移动的距离)
3、功的单位:焦耳(焦) 1焦耳=1牛顿·米
(意义: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。)
1)把一只鸡蛋举高2米所做的功大约 为 1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 2焦耳
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: 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 50牛 的力沿水平地面拖动 10米,需要做多少功?
例题选讲1
如图所示:有一质量为50g 的小球在桌 面上滚动里30cm 后落在地面上,桌高 80cm, 问重力对小求一共做里多少功?
分析:小球在水平桌面上滚
动时,小球没有在重力的方向
上通过距离,故重力没有做功;
小球在落向地面的过程中,重
G
力才对小球做了功
解: W=W 平移 +W 下落
h
= 0 + Gh = mgh
第一课时
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?
这些能量转化的多少 用什么来量度呢?
F
F S
S
一、功的含义 1.含义:
物体在力的作用下,并且在这个
力的方向通过一段距离,我们就说这 个力对物体做了功
手对车
做功
你领悟了吗?
不做功
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.
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? 在力的方向移动的距离一样大时,功的大 小跟物体受力的大小成正比.
二、功的计算
A. 不劳无功:物体没有受到力的作用,如冰球
由于惯性在冰面上通过一段距离;
B. 劳而无功:物体受到了力,但没有移动距离;
如推车而不动。
C.张冠李戴: 物体受到了力,同时物体也移动 了距离,但力的方向始终跟运动 方向垂直;如手提水桶水平移动
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
S与F同方向
静 S=0 止
竖 起
空 不做功 向
中上提来自做功S⊥F水 平 移 动
解: G=mg=60 千克×10牛/千克=600牛 W=Gh=600 牛×2米=1200焦
答:…..
杠铃的势能增加1200焦。
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:∵匀速行驶 ∴F=f=0.2G=0.2 ×3000牛=600牛
W=Fs=600 牛×100米=6 × 104焦
答:….. 此时是否马车的动能增加6×104焦?
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,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)
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=Gh
4、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
解:∵匀速提升 ∴F1=G=100牛
又∵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:…..
注意:提升物体所做的功常直接用 W=Gh计算
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)