能量的轉(zhuǎn)化與度量

課程標題：能量的轉(zhuǎn)化與度量設計學習目標：能自己獨立完成對教材的預習和復習：掌握本節(jié)的重點知識：引發(fā)對科學的學習興趣，培養(yǎng)學習的積極性①：知識歸納復習20分鐘設計課堂②：例題講解20分鐘學習計劃③：練習鞏固60分鐘本講知識點的歸納與復習一.能的轉(zhuǎn)化1.自然界中各種形式的能量都不是孤立的，不的形式的能量會發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，能量也會在不同的物體間相互轉(zhuǎn)移。所謂的消耗能量、利用能量、獲得能量的實質(zhì)是能量相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程。膠片感光成像：光能一化學能特技跳傘：勢能一動能和內(nèi)能激光切割金屬：光能一內(nèi)能森林火災：化學能一內(nèi)能、光能植物生長需要陽光：光能一化學能小型水電站工作時：機械能一電能小結(jié)：能量轉(zhuǎn)化是一個普遍的現(xiàn)象，自然界中物質(zhì)運動形式的變化總伴隨著能量的相互轉(zhuǎn)化。知識點歸例1.火箭用聯(lián)胺（N2H4）作為燃料，用n2O4作氧化劑，燃燒后生成的高溫氮氣和水蒸氣以很高的速度納與復習從火箭尾部噴出，使火箭升空?；鸺l(fā)射過程中將燃料的化學能轉(zhuǎn)化為能和能。例2.以下是跳水運動員從跳板起跳后至入水前過程中的三個瞬間狀態(tài)：①往上起跳的瞬間；②到達最高點的瞬間；③下落時的狀態(tài)。在①一②一③兩個過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化分別是A勢能一動能，勢能一動能B勢能一動能，動能一勢能C動能一勢能，勢能一動能D動能一勢能，動能一勢能二.功1.功：物體受到力的作用，并且在這個力的方向上通過一段距離，我們就說這個力對該物體做了功。力做功也常說成物體做功。如果物體移動的方向與力的方向相反，則稱物體克服該力做功。

設計學習實驗學?；蹛劢逃R運用方法教案慧愛教育（2012秋季班碧波分校9年級科學第4講）做功的兩個必要因素：設計學習實驗學?；蹛劢逃R運用方法教案（1）作用在物體上的力；（2）物體在力的方向上通過的距離在光滑的水平面上，一鋼球由慣性運動了一段距離s，見下圖請同學們分析一下在這段勻速運動過程中有沒有力對鋼球做功。提議先對小球的受力情況進行分析，再逐步確定沒有力對小球做功。幾種不做功的情況：（1）物體沒有受到力的作用，但因為慣性通過一段距離；（F=0）（2）物體受到力的作用，但沒有移動距離；（s=0）（3）物體受到了力的作用，同時也運動了一段路程，但在力的方向上沒有通過距離；（力和通過的距離方向垂直）（F±s）*所以力學中的“做功”與日常生活中的“工作”不完全一樣，平常我們所說的“工作”是對一切消耗體力和腦力勞動的總稱?！白龉Α北取肮ぷ鳌钡暮x要狹窄且嚴格得多。譬如一個人在水平地面擔了一天水，他當然是工作了，但從力學角度來說，他基本上沒有對水做功。大分析概念：要搞清楚是什么物體用力，什么物體受力，在力的方向上產(chǎn)生了什么效果。要注意做功與“做工”和“工作”的區(qū)別。功必須具備兩個要素（力和力的方向上通過的距離）。功的計算——球=日rmnoDFCK分析：由圖甲可知，用力把一木板提升1米做了一定的功，圖乙把同樣三塊木板提升1米高，拉力做多少功？把一塊木板提升3米呢？（見圖丙）從以上分析可知，在通過相同的距離時，作用在物體上的力越大，做功越大；作用在物體上的力相等時，物體在力的方向上通過的距離越大，則做功越大。即功的大小跟作用在物體上的力成正比，還跟物體在力的方向上通過的距離成正比。在力學中規(guī)定：（1）功的大小：功等于力和物體在力的方向上通過的距離的乘積。（2）計算公式：功=力乂距離，即W=Fs（3）功的單位：焦耳，簡稱焦（J）1焦=1牛米（把2個雞蛋舉高1米，做的功大約是1焦）例3、質(zhì)量為50Kg雪橇上裝載了350Kg的貨物，一匹馬拉著它勻速運到3000m外的貨場。如果雪橇行進中受到的摩擦力是800N，求馬運貨時做的功。例4.一物體重100牛，把該物體從地面勻速提到高為1米的桌面上，需要做多少功？如果將這個物體沿水平方向用50牛的力，沿水平地面拖動10米，需要做多少功？功和能的關(guān)系（1）能：物體具有做功的本領(lǐng)，就說物體具有能（單位：焦耳）。（2）做功的過程實質(zhì)上就是能量轉(zhuǎn)化的過程。（3）功用來量度——能量轉(zhuǎn)化的多少。分析：現(xiàn)象1建筑工地上需要將1000塊磚送到15米高的樓上。方法如下：①人用筐將磚運送到樓上。②人用滑輪將磚運送到樓上。③使用起重機將磚運送到樓上。提問：以上三種方法所做功的情況有什么不同。現(xiàn)象2一個人用通常的步伐走上三樓，或快速地跑到三樓上。提問：兩種方法所做的功的情況有何不同。（要求同上題，先認真去思考，不必急于作答。）三.功率引入：反映該物體做功的快慢的科學量（功率也表示了能量轉(zhuǎn)化的快慢）定義：單位時間里完成的功叫功率。計算公式：（1）定義式：功率=功/時間P=W/t（2）推導式：p=丑=竺=Fv（注意：F與v同方向！）tt（物體在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做勻速直線運動，則拉力做功的功率等于力與物體速度的乘積。在功率P一定時，力F與速度v成反比。當汽車上坡時，司機采取換擋的辦法，減小速度，以獲得較大的牽引力。）單位：瓦特（W）或焦/秒（J/s）或牛?米/秒（N-m/s）——說明科學量的單位可以通過推導的公式來獲得1瓦特=1焦耳/秒，1千瓦=1000瓦，1兆瓦=106瓦特。介紹：功率是機器的主要技術(shù)性能之一，選購機器考慮它的功率時要從實際出發(fā)。例5.高出水面30米處有一個容積是50米3的蓄水池，要用一臺離心式水泵抽水給蓄水池，1小時能把水池充滿即可，這臺水泵的功率至少是多少千瓦？例6.一輛汽車在平直公路上勻速行駛，速度為36千米/時，牽引力為6000牛，求5分鐘內(nèi)汽車牽引力做的功；②汽車的功率?！菊n堂精講精關(guān)于功的概念，下列說法正確的是（）只要有力作用在物體上，力就對物體做功物體只要移動了距離就做了功有力作用在物體上，物體又移動了距離，這個力就對物體做了功有力作用在物體上，物體在力的方向上移動了距離，那么該力對物體做了功以下說法正確的是（）舉重運動員舉著杠鈴不動，舉力做了功用力推桌子，但桌子沒有動重物豎直下落，重力做了功小球在光滑水平桌面上移動了一段距離，支持力做了功奧運會舉重冠軍楊霞在比賽時，第一階段把100kg的杠鈴很快地舉過頭頂，第二階段使杠鈴在空中TOC\o"1-5"\h\z穩(wěn)穩(wěn)地停留了3秒，三名裁判都亮起了白燈，這次舉重成功。關(guān)于她舉重時對杠鈴做功的情況，下列說法中正確的是（）她在第一階段沒有做功B.她在第二階段沒有做功C.她在兩個階段內(nèi)一直都在做功D.她在兩個階段內(nèi)一直都沒有做功一人挑著重400牛的貨物沿著長10米坡度為30度的斜坡勻速由坡底走到坡頂，他做的功為（）A,4000牛B,2000牛C.0D,條件不足，無法計算某同學用力將重為200牛的物體在水平地面上推動了10米，該同學做的功為（）A,2000牛B.0C、大于2000牛D.條件不足，無法計算小明用100N的力猛踢一個靜止在水平草地上的重為6N的足球，球離腳后在草地上前進了25m，則人對足球做的功是（）A.0JB.150JC.2500JD.條件不足，無法判斷某足球運動員在水平方向用25牛的力，將10牛的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滾了30米才停下來。在球滾動過程中，腳對球所做的功為（）A,750焦B,300焦C.450焦D.0某同學把落在地面上的科學課本撿回課桌，他做的功最接近下列哪個值（）A.0.2焦B.2焦C.20焦D.200焦有一段粗細均勻的圓木，重為G，用繩子繞過其中部（如圖）繩子一端固定在圓木上，另一端在大小不變的水平拉力F的作用下，拉著圓木沿水平地面勻速滾動一段距離S，在此過程中，拉力F所做的功是（）A.FSB.(F+G)SC.2FSD.2(F+G)S下面哪種說法正確（）做功越多，功率越大做功時間越長，功率就越小在相同時間內(nèi)，功率越大，做的功越多功率越大，做功越多一臺機器功率是1000瓦特，它的意思是（）這臺機器每次只能做1000焦耳的功這臺機器每小時能做1000焦耳的功這臺機器每秒鐘能做1000焦耳的功這臺機器每秒鐘能做1000瓦特的功甲物體重100牛，乙物體重50牛，用20牛的水平拉力分別拉甲、乙兩物體，使甲物體在粗糙水平面勻速移動10米，使乙物體在光滑水平面加速移動10米，則拉力對甲、乙兩物體所做的功較多的是（）A.甲B.乙C.一樣多D.無法判斷甲、乙兩個集裝箱質(zhì)量相同，用起重機將甲集裝箱以0.5米/秒的速度提升10米，再將乙集裝箱以TOC\o"1-5"\h\z1米/秒的速度提升相同的高度，那么起重機（）第一次做的功多，功率大B.第二次做的功多，功率大C.兩次做功一樣多，功率一樣大D.兩次做功一樣多，第二次功率大質(zhì)量相同的甲、乙兩同學，從一樓跑到五樓，甲用了3分鐘，乙用了2分鐘，則兩人所做的功W甲、W乙及做功的功率P甲、P乙大小比較（）A.W甲7乙、P甲迎乙B.W^<W乙、P甲VP乙C.W甲削乙、P甲迎乙D.W甲削乙、P甲<P乙小明同學因上課遲到，一口氣便從一樓跑到三樓，用時10秒，則他上樓過程中克服自己重力做功的功率最接近（）A.3WB.30WC.300WD.3000W功率相等的兩輛汽車，在相等的時間內(nèi)勻速通過的距離之比為3：2，則（）A.兩輛汽車的牽引力之比為3：2B.兩輛汽車的牽引力之比為2：3C.兩輛汽車做功之比為3：2D.兩輛汽車做功之比為2：3汽車上坡時，駕駛員通常要換成低擋，以減少汽車行駛速度，這樣做的目的是（）A.省油B.增大摩擦C.安全D.增大爬坡的牽引力大吊車起吊貨物上升5米，是力對做了功。一塊石頭從懸崖邊掉下，是力對做了功。在水平路面上拉質(zhì)量是100千克的車，2分鐘內(nèi)勻速前進了10米，測出水平拉力是120牛，則拉力做功焦，重力做功焦。

設計學習實驗學?；蹛劢逃R運用方法教案（2012秋季班碧波分校9年級科學第4講某人用30牛的豎直向上的力把重為10牛的物體向上移動了2米，該人做功。如圖所示，三物體在相同的力F作用下沿力的方向移動了距離s，力對物體做功為W1.W2、W3,則W1>W2、W3的關(guān)系為。//j7////j7///7~—TTTTtT7TTT7（1）光滑水平面（2）粗糙水平面（3）斜面功率是10千瓦的拖拉機，它1小時能做焦耳的功；如果它1小時行駛3600米，它的發(fā)動機的牽引力是牛。一架起重機在1分鐘之內(nèi)將重3x105牛的物體勻速舉高10米，則起重機做的功是焦耳，功率是千瓦。一舉重運動員將1500牛的杠鈴在3秒鐘內(nèi)舉高2米，然后在空中停留3秒鐘，則他總過程做的功為，前3秒功率為，后3秒功率為。在學校跳繩比賽中，小紅同學1分鐘跳了120次，每次跳起的高度為5厘米，已知她的質(zhì)量是40kg，那么小紅同學跳繩時的平均功率為，跳一次做的功。重100牛的物體在水平力F的作用下，5秒內(nèi)沿水平面勻速前進4米，已知物體與水平面之間的滑動摩擦力為20牛，則力F對物體所做的功為，功率為。子彈在槍膛內(nèi)受火藥爆炸后產(chǎn)生的氣體的平均推力是800牛，子彈的質(zhì)量為20克，槍膛長55厘米，射出后子彈在空中飛行了80米，則氣體對子彈所做的功是多少？有一礦井深100米，每分鐘積水4.5立方米，為了不讓水留在礦井里，則水泵每分鐘至少要做多少功？電動自行車以其輕便、實用、環(huán)保的特點受到了消費者的青睞，某型號電動自行車以車速18千米/時在水平路面上勻速行駛時，電動機輸出的有用功率為180瓦。求經(jīng)過半小時，電動自行車行駛的距離是多少；電動機半小時內(nèi)對電動自行車做的功是多少；電動自行車行駛時受到的阻力是多少。設計學習實驗學?；蹛劢逃R運用設計學習實驗學?；蹛劢逃R運用方法教案慧愛教育（2012秋季班碧波分校9年級科學第4講）【課堂精講精練B組】[09-蘭州】下列實例中，力對物體沒有做功的是【】A.起重機吊起重物B.馬拉車，車未動C.跳水運動員從跳臺跳下D.舉重運動員，將杠鈴舉起[10-昌平】下列說法正確的是[】功率表示物體做功的快慢，所以做功時間越短功率越大做功時間越長，做功越多，功率就越大在相同的時間內(nèi)做功越多，功率就越大做功時間越短，做功越少，功率越大[10?德州】一位父親與他5歲的兒子磊磊一起上樓回家，下列說法中錯誤的是【】..爬相同的樓梯，兒子體重小做的功少爬相同的樓梯，父親體重大做的功多爬相同的樓梯，兒子比父親先到達，兒子的功率一定大爬相同的樓梯，父親比兒子先到達，父親的功率一定大[10?龍巖】林雨同學將掉落在地面的科學課本撿起來放在課桌上，他對課本所做的功最接近于TOC\o"1-5"\h\z[】A.0.2JB.2JC.20JD.200J[10?黔東南】李陽同學用100N的力踢一個重為6N的足球，球離開腳后在水平草地上向前滾動了20m。在球滾動的過程中，李陽同學對足球做的功是【】A.2000JB.600JC.120JD.0J【10?昌平】用100N水平拉力，將質(zhì)量為100kg的物體沿水平地面勻速拉動10m，則拉力對物體做功為[】A.200JB.80JC.1000JD.800J【10?上?！课矬w在大小為5牛的水平拉力作用下，10秒內(nèi)沿水平地面前進2米，則拉力做的功為焦，功率為瓦；若物體重20牛，則重力對物體做的功為焦?！?0?宿遷】小強同學家住5樓，他從1樓上到5樓共用了20s。若l?-「、小強及書包總重為500牛，每層樓的高度為3米，則他上樓做的功"二]"'/：為，功率為。-將宓*[10?常州】小明用彈簧測力計水平拉著重10N的木塊在水平木板上做勻速直線運動，此時彈簧測力計的示數(shù)如圖所示，則木塊受到的摩擦力是N，水平木板對木塊的支持力是N.若小明拉著木塊勻速向右移動了0.5m，則拉力做的功J，重