浙教版九年级上册第3节 能量转化的量度优秀课件ppt
展开4.能的转化与能量守恒
4.1 能的形式、转移与转化
③用实例说明功和功率的概念与意义。
结合实例识别做功与不做功的情形,描述做功的两个必要因素;能熟练应用公式进行简单的计算;体会做功的过程实质上就是能量转化或转移的过程。
运动员的化学能→杠铃的势能
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?
运动员举起杠铃到头顶
马拉车向前的力是600N,行走100米,需消耗多少化学能?
为了量度能量转化的多少,描述能量转化的快慢,我们需要学习功和功率的相关知识。
1. 图3-25 和图3-26 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?
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. 图3-27 和图3-28 是物体在力的作用下没有做功的实例。想一想,在这两个实例中有什么共同特点?
都没有在力的方向上运动了一段距离。
石头和书包都受到了力的作用,
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。
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。
这两个因素必须同时满足,缺一不可 !
(3)有力有距离,但距离与力方向垂直。
1.做功跟我们日常所说的“做工”或“ 工作”一样吗?
做功要满足两个必要条件。
2.塔式起重机下挂着重物(如图3-29) ,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: ;
匀速向上运动: ;
沿水平方向匀速移动: 。
我们每天上下学都要爬楼梯,从一楼到二楼与一楼到三楼相比较,体重大的与体重小的同学爬相同楼层比较,有什么不同的感受?
爬的楼层越高,体重越大,
消耗的化学能越多,转化为机械能越多,
功是有大小的,做功多少和做功两个必要因素有何关系呢?
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。
(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。)
①F与s满足同向性;
②F与s满足同物性;
[例题] 如图 3-30 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?
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:举高物体做功 100 焦;拖动物体做功 300 焦。
单位统一:W-J,F-N,s-m。
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)
解: G=mg=60千克×10牛/千克=600牛
W=Fs=Gh=600牛×2米=1200焦
杠铃的势能增加1200焦。
杠铃的势能增加多少焦?
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?
W=Fs=600牛×100米=6 ×104焦
解:∵匀速行驶 ∴F=f=0.2G=0.2×3000牛=600牛
答:拉力做功6 × 104焦。
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。
结合举重和人推车等事例,谈谈能量的转化与做功的关系。
做功时消耗的能量=对杠铃做功=杠铃增加势能;
做功时消耗的能量=车的动能+由于摩擦而产生的热能。
做功的过程实质上就是能量转化的过程.
物体具有做功的本领,是因为它具有能量。
能量的单位与功的单位一样,也是焦耳。
力对物体做多少功,就有多少能量发生了转化。
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
2.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、0
3.在平地上,用50N的水平推力推动重100N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1.5m,他做了多少功?
已知:F = 50N,s = 10m, G = 100N,h = 1.5m
解:W1 = Fs = 50N×10m = 500J
答:他推箱子做功500J,举箱子做功150J。
= Gh = 100N×1.5m = 150J
第3节 能量转化的量度(第1课时)
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