能量轉(zhuǎn)化的量度5課件

1、能量轉(zhuǎn)化的量度第1頁，共23頁。思考 早晨五點(diǎn)三十分，小明床頭的鬧鐘響了。迷迷糊糊的小明伸手將床頭的臺(tái)燈打開，并很快起床，來到浴室。打開家里的煤氣熱水器，美美地洗了個(gè)熱水澡。然后自己動(dòng)手用微波爐燒了一個(gè)荷包蛋，熱了一瓶牛奶，簡簡單單地吃了早餐。六點(diǎn)三十分，小明從家里出發(fā)到學(xué)校去。一個(gè)上午緊張的學(xué)習(xí)后，還不到十一點(diǎn)，小明的肚子里又唱起了“空城計(jì)”。在以上描述中，包含哪些能量之間的轉(zhuǎn)化？在以上的能量轉(zhuǎn)化中，有多少能量被轉(zhuǎn)化了呢？第2頁，共23頁。 暴風(fēng)雨過后，你家鄰居裝滿貨的汽車陷進(jìn)了門口的淤泥里。你幫他把車輪周圍的泥鏟開，并試著把車子往前推，司機(jī)則發(fā)動(dòng)了車子，但車輪只是嘎嘎嘎空轉(zhuǎn)。盡管你已使出了

2、全身的力氣，車子還是紋絲不動(dòng)。10分鐘后，你已是筋疲力盡，而車子還是卡在淤泥里。 在這一過程中，盡管你用了很多力，鏟泥時(shí)也做了一些功，但從科學(xué)的角度來看，整個(gè)過程你并沒有做功。第3頁，共23頁。 你家書房的地上有滿滿的一箱書，你要把它搬到房間的另一個(gè)角落里去。于是你走過去，把這箱書從地上抬起來，并從這個(gè)位置走到房間的另一個(gè)角落，再將書放下。 在這個(gè)過程中，你將書抬起來時(shí)對(duì)這箱書做了功，但在搬運(yùn)這箱書時(shí)并沒有做功。第4頁，共23頁。功的含義在科學(xué)上，如果物體受到力的作用，并且在這個(gè)力的方向上通過一段距離，我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。試著分析前面的兩個(gè)例子，說明其中做功或不做功的判斷依據(jù)。第5頁，

3、共23頁。實(shí)例分析體育課時(shí)，老師讓你幫忙推著小車在跑道上劃線，你的推力對(duì)小車做功了嗎？老師讓你把鉛球從操場上搬到器材房里，你照做了，你的托力對(duì)鉛球做功了嗎？你和小王在踢球時(shí)，你一腳大力抽射，球應(yīng)聲入網(wǎng)，你對(duì)球做功了嗎？地上有一個(gè)箱子，你用與地面成45度的力拉著箱子移動(dòng)了一段距離，你的拉力對(duì)箱子做功了嗎？第6頁，共23頁。實(shí)例分析一塊磚塊從建筑物的樓頂墜落，重力對(duì)磚塊做功了嗎？我們從水井里提起一桶水，我們對(duì)這一桶水的拉力做功了嗎？重力對(duì)這一桶水做功了嗎？塔式起重機(jī)下掛著重物，當(dāng)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，鋼索的拉力做功嗎？第7頁，共23頁。小結(jié)力對(duì)物體做功要滿足的兩

4、個(gè)條件：一是要有力作用在物體上；二是物體要在力的方向上移動(dòng)一段距離。如果物體移動(dòng)的方向與力的方向相反，則稱物體克服該力做功?？茖W(xué)上的“做功”與生活中的“做工”、“工作”、“功勞”等是不一樣的概念，我們可能經(jīng)常勞而無“功”。第8頁，共23頁。思考把重為100牛和200牛的盆栽植物從地面抬高到同一高度，你認(rèn)為哪個(gè)需要做更多的功？把同一盆植物從底樓抬到二樓與抬到六樓，你認(rèn)為哪個(gè)需要做更多的功？第9頁，共23頁。功的計(jì)算力做功的大小取決于施加在物體的力的大小和物體在力的方向上移動(dòng)的距離。功=力距離W=Fs力的單位是牛，距離的單位是米，則功的單位是“牛米”，我們把“牛米”定義為“焦耳”，簡稱“焦”，即1

5、焦=1牛米。第10頁，共23頁。例題分析在座位調(diào)整時(shí)，你用30牛的力將桌子推動(dòng)了5米，你的推力做了多少功？一臺(tái)液壓起重機(jī)把一輛重為12000牛的汽車舉高了2米，請(qǐng)問起重機(jī)對(duì)汽車做了多少功？第11頁，共23頁。例題分析有一物體重100牛，把該物體從地面勻速提到高1米的桌面上，需要做多少功？如果將這個(gè)物體用50牛的力沿水平地面拖動(dòng)10米，需要做多少功？第12頁，共23頁。例題分析一人挑著重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，他做了多少功？足球運(yùn)動(dòng)員用400牛的力將足球踢出50米，足球運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做了多少功？某同學(xué)用力將重為200牛的物體在水平地面上推動(dòng)了10米，該同學(xué)做

6、了多少功？第13頁，共23頁。例題分析某輕型卡車和貨物的總質(zhì)量為3噸，在水平公路上勻速前進(jìn)，若汽車受到的阻力是車重的0.05倍，當(dāng)卡車前進(jìn)200米時(shí)，汽車克服阻力做了多少功？甲物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，乙物體在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用相同的水平推力分別使甲、乙物體沿水平方向移動(dòng)相同的距離，兩次推力哪次做功多？第14頁，共23頁。功和能的關(guān)系物體對(duì)外界做功時(shí)，要消耗其自身的能，所以做功的實(shí)質(zhì)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?？梢杂霉砹慷饶芰哭D(zhuǎn)化的多少，能量的單位與功的單位一樣，也是焦耳。第15頁，共23頁。思考在翻閱某本雜志時(shí)，你被一款流線型的跑車吸引住了。汽車制造商聲

7、稱從靜止加速到100千米/小時(shí)只需5秒，因?yàn)檫@輛車有一個(gè)320馬力的引擎。這里的汽車與馬之間存在什么樣的關(guān)系呢？第16頁，共23頁。思考要將一盆植物從底樓搬到六樓，你去搬與你爸爸去搬，誰做功比較多？誰會(huì)比較快？耕同一塊地，可以用牛，也可以用機(jī)耕設(shè)備，哪個(gè)比較快？做功不僅有大小的區(qū)別，也有快慢的區(qū)別。我們用“功率”表示物體做功的快慢。第17頁，共23頁。功率的定義我們把單位時(shí)間里完成的功叫“功率”。功率可以反映物體做功的快慢。(即能量轉(zhuǎn)化的快慢)功率=P=功的單位為“焦”，時(shí)間的單位為“秒”，則功率的單位為“焦/秒”，我們稱“焦/秒”為“瓦”，即1瓦=1焦/秒。馬力指一匹馬在一分鐘內(nèi)把15000

8、千克的物體舉高到0.3米所做的功，其功率相當(dāng)于746瓦。時(shí)間功tW第18頁，共23頁。例題分析一臺(tái)起重機(jī)在30秒的時(shí)間內(nèi)把重為8000牛的鋼材提到75米高的樓房的頂部，問起重機(jī)的功率是多少？電動(dòng)機(jī)用10000牛的力在5秒內(nèi)把升降電梯升到了6米高的地方，問電動(dòng)機(jī)的功率是多少？第19頁，共23頁。例題分析閱讀P90圖3-15，說說幾幅圖所表達(dá)的含義。家里的電燈有100瓦的，也有40瓦的，你能說說它們的區(qū)別嗎？一輛汽車在水平路上勻速行駛，汽車受到的阻力為3000牛，在1分鐘內(nèi)走了600米，求汽車在這段路中的功率。第20頁，共23頁。例題分析你能測出你自己在正常情況下爬樓梯的功率來嗎？請(qǐng)說說你的方案。你知道汽車在上坡前為什么都要換成低速檔嗎？請(qǐng)利用有關(guān)公式進(jìn)行推導(dǎo)證明。拖拉機(jī)功率為2850瓦，耕地時(shí)勻速前進(jìn)的速度為0.5米/秒，則耕地時(shí)受到的阻力為多少？它前進(jìn)2000米發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力做功多少？第21頁，共23頁。例題分析桑塔納2000轎車的質(zhì)量為1.6噸，它以108千米/秒的速度在水平路面上勻速行駛20分鐘，轎車受到的阻力為車重的0.1倍，求轎車在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力、發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。正常人的心臟推動(dòng)血液流動(dòng)的功率約為1