第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度

1、能量轉(zhuǎn)化的量度科學(xué)浙教版 九年級(jí)上上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知導(dǎo)入舉重運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴時(shí)，會(huì)將體內(nèi)貯存的_轉(zhuǎn)化為杠鈴的_?；瘜W(xué)能勢能上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知導(dǎo)入起重機(jī)提升重物時(shí)，將_轉(zhuǎn)化為重物的_和_。電能動(dòng)能勢能上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知導(dǎo)入你知道在能量轉(zhuǎn)化過程中到底有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化嗎？為了解決這個(gè)問題，我們需要學(xué)習(xí)功的相關(guān)知識(shí)。上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解一、功的含義運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)需要用很大的力，舉重運(yùn)動(dòng)員做功了嗎？運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)那么，怎樣理解做功的含義？運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)沒有做功。猜一猜上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解1、下圖是

2、物體在力的作用下做功的實(shí)例，想一想，在這兩個(gè)實(shí)例中有什么共同特點(diǎn)？叉車把貨物從地面抬升到一定高度。FS上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解人推小車在水平路面上通過一段路程。(1)共同特點(diǎn)：貨物和小車都受到了力的作用，并且都在力的方向上運(yùn)動(dòng)了一段距離。FS上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解說明：力做功也常說成物體做功，如人的推力對(duì)小車做功，也可以說成_(2)、功在科學(xué)上，如果物體受到力的作用，并且在這個(gè)力的方向上通過了一段距離，我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。人對(duì)小車做功。FS上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解2、下圖中物體做功了嗎？想一想，在這兩個(gè)實(shí)例中有什么共同特點(diǎn)？人用力搬石頭

3、，石頭沒有搬動(dòng)。人提書包在水平路面上勻速通過一段距離。FS=0FS上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解書包受到人的提力的方向是豎直向上的，而書包是在水平方向通過一段距離，在提力方向上沒有通過一段距離，因此提力也沒有做功。因?yàn)槭^雖然受到人對(duì)它向上力的作用，但沒有在這個(gè)力的方向上通過一段距離，因此人對(duì)石頭沒有做功。（1）共同特點(diǎn):有力作用在物體上，但在力的方向上沒有移動(dòng)一段距離。上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解（2）思考：通過上面的實(shí)例分析，你能說出一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體做功的必備條件嗎？科學(xué)上，做功必須包含兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力； 二是物體在力的方向上通過一段距離。注意：

4、做功兩個(gè)條件缺一不可。上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解（3）、不做功有幾種類型、勞而無功：有F，無s盡管人對(duì)車用了力，但車沒有移動(dòng)距離，所以人對(duì)車沒有做功。人推車沒推動(dòng)上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解不勞無功：無F, 由于慣性而有s物體沒有受到力的作用，由于慣性而通過一段距離所以人對(duì)球不做功。人踢出球后，球在路面滾動(dòng)上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解垂直無功：有F, 有s, 但F、s互相垂直。物體受到某力的作用，但運(yùn)動(dòng)方向始終與該力方向垂直。提著公文包在水平路面上運(yùn)動(dòng)Fs上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解1做功跟我們?nèi)粘Ｋf的“做工” 或“ 工作”一樣嗎？“做工”更

5、多的是從事體力勞動(dòng)，在體力勞動(dòng)中，有可能做功，也可能不做功。 “工作”可以是體力勞動(dòng)，也可能是腦力勞動(dòng)?！澳X力勞動(dòng)”是不做功的。上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解2塔式起重機(jī)下掛著重物，在重物靜止不動(dòng)、勻速向上運(yùn)動(dòng)、沿水平方向勻速移動(dòng)三種情形中，鋼索的拉力是否都對(duì)重物做了功？重物靜止不動(dòng)、沿水平方向勻速移動(dòng)這兩種情況鋼索的拉力對(duì)重物沒有做功，因?yàn)樵诹Φ姆较蛏蠜]有移動(dòng)距離。勻速向上運(yùn)動(dòng)鋼索的拉力對(duì)重物做了功。上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解二、功的計(jì)算功有大小，例如：叉車抬起的貨物越重，作用的力越大，它做的功就越多；叉車把貨物從地面上抬升的高度越高，它做的功也越多。1、科學(xué)上規(guī)定：

6、功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。即： 功=力距離上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解2、公式：W=FSW 表示功 ；F 表示力力 ； s 表示物體在力的方向上通過的距離3、單位：在國際單位制中，力的單位是N，距離的單位是m，功的單位是Nm 。為了紀(jì)念英國物理學(xué)家焦耳的貢獻(xiàn)，人們便用他的名字焦耳作為功的單位，簡稱焦，用符號(hào)J表示，1J=1Nm1 焦 1 牛米上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解1、把1 只雞蛋舉高2 米，做的功大約是1 焦。2、把一本科學(xué)從地面撿起放回桌面所做的功大約為2焦耳3、將一瓶500 mL的礦泉水從地上拿起并舉高，做功約10J。你知道1焦耳有多大嗎？上

7、21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解F1F2例題 如圖所示，有一物 F1體重100 牛，把該物體從地面勻速舉到高為1 米的桌面上，做了多少功？如果將這個(gè)物體用30 牛的力沿水平地面勻速拖動(dòng)10 米，做了多少功？兩個(gè)過程各做多少功？上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解科學(xué)上規(guī)定：功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。應(yīng)用功的計(jì)算公式時(shí)應(yīng)注意：分清是哪個(gè)力對(duì)物體做了功，計(jì)算功時(shí)F 就是這個(gè)力；距離s是否是沿F的方向上通過的距離；力F在使物體沿著它的方向移動(dòng)距離s的過程中，其大小和方向不變。上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解解（1）勻速提升物體所用的向上的力：F1 G 100 牛物

8、體在力的方向上通過的距離：s1 1 米所以，力F1 所做的功為：W1 F1s1 100 牛1 米 100 焦（2）拖動(dòng)物體所用的水平拉力：F2 30 牛物體在力的方向上通過的距離：s2 10 米所以，力F2 所做的功為：W2 F2s2 30 牛10 米 300 焦答：舉高物體做功100 焦；拖動(dòng)物體做功300 焦。上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解舉重運(yùn)動(dòng)員具有能量才能對(duì)杠鈴做功，做功時(shí)消耗的能量轉(zhuǎn)化為杠鈴的勢能；推車的人有能量才能對(duì)車做功，做功時(shí)消耗的能量轉(zhuǎn)化為車的動(dòng)能以及由于摩擦而產(chǎn)生的熱能。結(jié)合舉重和人推車等事例，談?wù)勀芰康霓D(zhuǎn)化與做功的關(guān)系。思考與討論：三、功和能的關(guān)系上21世紀(jì)教

9、育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源新知講解物體對(duì)外界做功時(shí)，要消耗其自身的能，所以做功的過程實(shí)質(zhì)上是能量轉(zhuǎn)化的過程。力對(duì)物體做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化。可以用功來量度能量轉(zhuǎn)化的多少，能量的單位與功的單位一樣，也是焦耳。功和能的關(guān)系新知講解焦耳焦耳是英國著名的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家。他從小就對(duì)實(shí)驗(yàn)著迷，在家里做起了各種實(shí)驗(yàn)，后來成為一名業(yè)余科學(xué)家。1840 年，焦耳通過對(duì)電流的熱效應(yīng)的研究，得出了著名的焦耳定律。焦耳定律給出了電能向熱能轉(zhuǎn)化的定量關(guān)系。閱讀上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源課堂練習(xí)1、如圖所示，某人用20 N的力推著重300 N的小車在水平地面上勻速前進(jìn)10 m，則人的推力對(duì)小車做了_ J的功，小

10、車的重力做了_ J的功。該人至少有_ J的_能轉(zhuǎn)化為_能。機(jī)械2000200化學(xué)上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源課堂練習(xí)2、關(guān)于功的概念，下列說法正確的是()A. 只要物體移動(dòng)了距離，物體就做了功；B只要有力作用在物體上，力就對(duì)物體做了功；C有力作用在物體上，物體又移動(dòng)了距離，這個(gè)力就對(duì)物體做了功；D有力作用在物體上，物體又在力的方向上移動(dòng)了距離，則力對(duì)物體做了功。D上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源課堂練習(xí)3、水平地面上有一重為4 N的足球，一個(gè)小孩用20 N的力踢球，使球向前運(yùn)動(dòng)了30 m，那么小孩對(duì)球所做的功為()120 J B600 JC0 J D條件不足，無法計(jì)算D1如圖所示，光滑斜面

11、AB的長度大于光滑斜面AC的長度，沿斜面AB和AC分別將同一重物從它們的底部拉到頂部，所需拉力分別為F1和F2，所做的功分別為W1和W2。則()F1F2，W1W2 BF1F2，W1W2CF1F2，W1W2 DF1F2，W1W2上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源拓展提高A上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源拓展提高2、一物體在水平拉力的作用下，在水平面上先后以1 m/s和2 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)了相同的距離。在這兩個(gè)過程中，拉力做功大小分別為W1 和W2，則()AW1W2 BW1W2CW1W2 D無法確定A上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源課堂總結(jié)1在科學(xué)上，如果物體受到力的作用，并且在這個(gè)力的方向上通過了一段距離，我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。2做功的兩個(gè)必要因素： (1) 作用在物體上的力；(2) 物體在力的方向上通過一段距離。3功的計(jì)算公式：WFs；單位：焦；單位符號(hào)：J。4做功的實(shí)質(zhì)就是能量轉(zhuǎn)化的過程，因此可以用功來度量 能量轉(zhuǎn)化的多少。上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源板書設(shè)計(jì)一、功的含義1、功的定義2、做功必須包含兩個(gè)必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過一段距離。二、功的計(jì)算1、計(jì)算公式：WFs；單位：焦；單位符號(hào)：J。上21世紀(jì)教育網(wǎng) 下精品教學(xué)資源三、功和能的關(guān)系做功