能量的相互轉(zhuǎn)化及能量轉(zhuǎn)化的量度浙教版課件

1、第四章 能和能源第一節(jié) 能量的相互轉(zhuǎn)化及能量轉(zhuǎn)化的量度第1頁，共27頁。一、做功的兩個(gè)必要因素：1、作用在物體上的力-F2、物體在力的方向上通過的距離-s三種特殊的不做功的例子：1、有F，s=02、有F,有s,但F、s互相垂直3、無F, 由于慣性運(yùn)動(dòng)的，有s第2頁，共27頁。判斷下列各情況中，力對物體是否做功，如果沒有做功請說明原因：1在草地上滾動(dòng)的足球，支持力對球 。2手提一桶水在水平面上運(yùn)動(dòng)一段距離，拉力對桶 。3一只蘋果從樹上落下過程中，重力對它 。4、小球被踢出去后，由于慣性在光滑的水平面上滾動(dòng)， 外力對球 。5、懸掛著的電燈，電線拉力對電燈 。6、舉重運(yùn)動(dòng)員舉起杠鈴過程中，舉力對杠鈴

2、 。7、鋼筆在紙面上寫字中，紙面的摩擦力對鋼筆 。不做功的三種情況：有F，s=0 有F,有s,但F、s互相垂直 無F, 由于慣性，有s第3頁，共27頁。2、下列哪種情況做了功 （ ）A、依靠慣性在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小車。B、舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴靜止不動(dòng)。C、某人提著水桶在水平路面上行走。D、登山運(yùn)動(dòng)員登山。3、下列情況下人對物體沒有做功的是 （ ）A、把一箱蘋果搬上樓， B、提著書包乘電梯上樓C、推大箱子沒有推動(dòng)， D、人提著水上樓。第4頁，共27頁。二、功的計(jì)算：功等于力和物體在力的方向上通過的1 1 距離的乘積功=力距離1、公式：W=Fs2、功的單位：牛米焦耳1焦耳=1牛米1焦耳的意義：1牛

3、的力使物體在力的 方向上 通過1米的距離時(shí)所做的功第5頁，共27頁。1、一個(gè)同學(xué)用120牛的力，將一個(gè)4牛重的足球踢到25米遠(yuǎn)處，對他踢球是做功的情況，下列說法正確的是 （ ）A、做功3000焦 B、做功100焦 C、沒有做功 D、做了功，但條件不足，無法計(jì)算2、起重機(jī)鋼索拉力是2104N，將質(zhì)量是1.8103Kg的物體吊高5m。（1）起重機(jī)的拉力做了多少功？（2）起重機(jī)克服重力做了多少功？（3）為什么以上兩個(gè)功不相等?第6頁，共27頁。4、放在水平地面上重1000牛的箱子，在一個(gè)水平推力作用下移動(dòng)了3米，松開手以后，箱子又往前運(yùn)動(dòng)了1米，已知推力F對箱子一共做了60焦耳的功。求：（1）推力F

4、為多大？（2）重力和地面支持力對箱子做了多少功？ 3、已知甲物體在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，乙物體在粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用相同的水平推力，分別是甲、乙兩個(gè)物體沿力的方向移動(dòng)相同的距離，兩次推力所作的功分別是W甲、W乙，則（ ）A、W甲W乙 B、W甲W乙C、 W甲=W乙 D、條件不足，無法確定第7頁，共27頁。請你估算： 勻速從地面撿起一本科學(xué)復(fù)習(xí)導(dǎo)引放到桌面所做的功。第8頁，共27頁。反思：你能說出做功的兩個(gè)必要因素嗎？你能分別舉出三種不做功的例子嗎？回顧一上計(jì)算某力做功大小的要領(lǐng)有哪些？第9頁，共27頁。1、定義：單位時(shí)間里完成的功，叫功率。2、物理意義：表示做功快慢的物理量。 功率大就表示做功

5、快，即在做相同的功所用時(shí)間少，或是在相同的時(shí)間內(nèi)做功多. 注意：功率和功是兩個(gè)不同的概念，做功多的機(jī)械不一定功率大，反之做功少的機(jī)械功率不一定小，還要看另一因素時(shí)間。3、公式（定義式）：P=W/t4、單位：瓦（W），1瓦=1焦/秒，1千瓦=1000瓦， 1瓦的含義：1秒鐘內(nèi)所做的功是1焦。三、功率的概念、物理意義、計(jì)算公式、單位換算第10頁，共27頁。因?yàn)閃 = FS，所以 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(yùn)動(dòng)，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(shí)，力F與速度v成反比。當(dāng)汽車上坡時(shí)，司機(jī)采取換檔的辦法，減小速度，以獲得較大的牽引力。四、功率的計(jì)算計(jì)算功率的

6、常用公式：P=Fv第11頁，共27頁。例1、關(guān)于功率，以下說法正確的是（ ）A.機(jī)械做功多，它的功率就一定大B.機(jī)械做功快，它的功率就一定大C.機(jī)械做功時(shí)間短，它的功率就一定大D.做相同的功，所用時(shí)間少，功率就一定大1一舉重運(yùn)動(dòng)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 。2甲、乙兩人各把200塊磚從一樓搬到四樓，甲需的時(shí)間是乙的2/3，則甲、乙兩人對磚的做功之比W甲：W乙= ，功率之比P甲：P乙= 。第12頁，共27頁。例3：功率為60KW的汽車用了2分半鐘勻速開上3000m長的斜坡，求：汽車的牽引力，若保持牽引力不變，但

7、勻速行駛的速度變?yōu)?5m/s，發(fā)動(dòng)機(jī)這時(shí)的功率為多大？3一輛汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)最大輸出功率為100千瓦，它在水平公路上勻速行駛時(shí)，受到的阻力為4000牛，求汽車的最大速度是多少千米/小時(shí)？如果以54千米/小時(shí)的速度行駛時(shí)，遇到的阻力為3500牛，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為多大？如果汽車的速度是36千米/小時(shí)，汽車的最大牽引力為多少？第13頁，共27頁。例4、同一臺(tái)水泵抽水，在10分鐘里能把一個(gè)距水面20米高，容積是15米3的水池裝滿，這臺(tái)水泵的功率至少是多少千瓦？（g取10牛/千克）4、某風(fēng)景點(diǎn)的瀑布每分鐘有350米3的水從40米高處落下，如果利用這個(gè)瀑布對水輪機(jī)做功，功率是多少？第14頁，共27頁。例

8、5、如圖1所示，在滑輪組的作用下，物體A沿水平地面以0.2米/秒的速度前進(jìn)了2米，已知物體A重為300牛，拉力F的功率為12瓦，不計(jì)繩和滑輪重，求拉力F的大小。第15頁，共27頁。機(jī)械能和內(nèi)能 第16頁，共27頁。一、能量物體能夠做功的本領(lǐng).一個(gè)物體能夠做功,就說這個(gè)物體具有能量. 物體做的功越多,物體消耗的能量也越多. 1、動(dòng)能: 物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量. 運(yùn)動(dòng)物體的速度越大,質(zhì)量越大,動(dòng)能就越大. 2、重力勢能: 高的物體具有的能量. 物體的質(zhì)量越大,舉得越高,它具有的重力勢能就越大 第17頁，共27頁。3、彈性勢能 發(fā)生彈性形變的物體具有的能量 物體的彈性形變越大,它具有的彈性勢能就越

9、大. 4、勢能:重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱. 5、機(jī)械能:動(dòng)能和勢能的統(tǒng)稱能量的單位和功的單位相同,也是焦耳. 6、在一定條件下,動(dòng)能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化第18頁，共27頁。例1、如圖是研究小球動(dòng)能大小與小球的_和_關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。（1）本實(shí)驗(yàn)中小球動(dòng)能的大小通過_來顯示； （2）表中記錄了用甲、乙兩球分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。由表中數(shù)據(jù)可知：甲球的動(dòng)能_（選填”大于”、”小于”、或”等于”）乙球的動(dòng)能；(3)在質(zhì)量和速度兩個(gè)物理量中，對動(dòng)能影響較大的是_.小于速度 小 球小 球 質(zhì) 量小球碰撞物體A時(shí)的速度物體A被推動(dòng)的距離 甲 球 2 m v S 乙 球 m 2 v

10、 2 SA質(zhì)量速度對木塊做功的多少第19頁，共27頁。例2、小紅在學(xué)習(xí)中收集了一些與機(jī)械能有關(guān)的實(shí)例，如圖所示，其中機(jī)械能增大的是（ ）C汽車水平勻速行駛 A小孩從滑梯上滑下 B火箭升空時(shí) C滾擺上下擺動(dòng)時(shí)D動(dòng)能不變，勢能不變，機(jī)械能不變?nèi)耸艿侥Σ磷枇Γ瑱C(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能火箭動(dòng)能增大，重力勢能增大，機(jī)械能增大由于存在空氣阻力，機(jī)械能變小第20頁，共27頁。例3、2003年10月15日，“神舟6號(hào)”載人飛船在震天的轟鳴聲中騰空而起，飛向太空。 火箭在加速上升過程中機(jī)械能增大， 這個(gè)能量是由_能轉(zhuǎn)化過來的，燃料在燃燒過程中消耗了_能（2）飛船完成任務(wù)后，飛船的返回艙在進(jìn)入大氣層時(shí)與大氣層發(fā)生劇烈摩擦

11、，變成一個(gè)火球，此時(shí)是將_轉(zhuǎn)化為_；穿過黑障區(qū)后，迅速彈出減速傘和主傘。從彈出減速傘和主傘到著陸的過程中，飛船返回艙的動(dòng)能_，勢能_?；瘜W(xué)內(nèi)減小內(nèi)能減小機(jī)械能第21頁，共27頁。例4、跳傘運(yùn)動(dòng)員在“中華第一高樓”上海金茂大廈進(jìn)行跳傘。運(yùn)動(dòng)員從345米的高度跳下，下落一段時(shí)間后打開降落傘做勻速直線運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)下落過程中，運(yùn)動(dòng)員和降落傘的 （ ）A勢能不斷減少，動(dòng)能不斷增加，機(jī)械能不變B勢能不斷減少，動(dòng)能不斷增加，機(jī)械能減少C勢能不斷減少，動(dòng)能先增加然后保持不變，機(jī)械能減少D勢能不斷減少，動(dòng)能先增加后減少，機(jī)械能不變C第22頁，共27頁。模擬蹦極第23頁，共27頁。abd例5、模擬“蹦極” 的實(shí)驗(yàn)

12、中。橡皮筋一端系一個(gè)小石塊，另一端固定在a點(diǎn)，b點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置，c點(diǎn)是系上小石塊后自然下垂下端所在位置，d點(diǎn)是小石塊從a點(diǎn)自由下落所能到達(dá)的最低點(diǎn)。在小石塊從a點(diǎn)到d點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中(1)動(dòng)能的變化是_，_點(diǎn)的動(dòng)能最小。_點(diǎn)動(dòng)能最大（2）小石塊最終將_，由于_（3）小石塊經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)，橡皮筋 _(“具有”或“不具有”)彈性勢能，_點(diǎn)的彈性勢能最大。先增大后減小a、d靜止空氣阻力的存在，能量損耗了不具有dCc第24頁，共27頁。二、內(nèi)能: 1、物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和,也常常叫做熱能. 2、單位 ；焦耳. 3、影響物體內(nèi)能的因素:(1)物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)(與物體的溫度對應(yīng));(2)物體內(nèi)部分子間的相互作用情況(與物體的狀態(tài)對應(yīng)).當(dāng)物體的溫度或狀態(tài)發(fā)生了改變時(shí),物體的內(nèi)能就會(huì)發(fā)生變化.4、改變物體內(nèi)能的兩種方法:做功和熱傳遞.這兩種方法對改變物體的內(nèi)能是等效的 第25頁，共27頁。5、熱量：在熱傳遞過程中,傳遞的能量的多少 (或者說”物體吸收或放出的熱的多少”). 6、熱傳遞 （1）定義 （2）條件 （3）實(shí)質(zhì)7、燃燒值:1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的燃燒值.燃燒值的單位是焦耳/千克,簡稱焦/千克.第26頁，共