2024年秋初中科學(xué)九年級(jí)上冊(cè)同步課件（浙教版）3.3.1能量轉(zhuǎn)化的量度

第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒3.1能量轉(zhuǎn)化的量度1學(xué)習(xí)目標(biāo)2課時(shí)導(dǎo)入3感悟新知4隨堂檢測(cè)5課堂小結(jié)功功的計(jì)算①運(yùn)動(dòng)員將杠鈴舉起：__________________________。思考1：請(qǐng)說出下列過程中能量形式是怎樣的轉(zhuǎn)化的？化學(xué)能轉(zhuǎn)化為杠鈴的機(jī)械能思考2：從力和運(yùn)動(dòng)的角度分析，以上兩個(gè)過程有什么共同特點(diǎn)？杠鈴和重物都受到了力的作用，且在力的方向上都發(fā)生了移動(dòng)。為了量度能量轉(zhuǎn)化的多少，今天我們就來學(xué)習(xí)功的有關(guān)知識(shí)。②起重機(jī)提升重物時(shí)：

___________________________。電能轉(zhuǎn)化為重物的機(jī)械能知識(shí)點(diǎn)功11.功的定義：在科學(xué)上，如果物體受到力的作用，并且在這個(gè)力的方向上通過了一段距離，我們就說這個(gè)力對(duì)物體做了功。Fs力做功也常說成物體做功，如運(yùn)動(dòng)員作用在杠鈴上的力對(duì)杠鈴做功，也可說成運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做功。思考討論：當(dāng)運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做功了嗎？當(dāng)運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)時(shí)，雖然要用很大的力，由于杠鈴在力的方向上沒有通過了一段距離，所以運(yùn)動(dòng)員并沒有對(duì)杠鈴做功。那么，怎樣理解做功的含義？讀圖(1)想一想，在這兩個(gè)實(shí)例中有什么共同特點(diǎn)？叉車對(duì)貨物和人對(duì)小車做功了嗎？叉車把貨物從地面抬升到一定高度人推小車在水平路面上通過一段路程共同特點(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。做功做功(2)想一想，下圖中的力有沒有做功?并寫出原因。人用力搬石頭，石頭沒有搬動(dòng)石頭雖然受到人對(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，因此這個(gè)力沒有做功。人提書包在水平路面上勻速通過一段距離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。2.做功的兩個(gè)必要因素科學(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：這兩個(gè)因素是嚴(yán)格的，缺一不可！FsF思考與討論(1)做功跟我們?nèi)粘Ｋf的“做工”或“工作”一樣嗎？參考答案：科學(xué)上做功，它有嚴(yán)格而明確的含義，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，偏重于“成效、貢獻(xiàn)”。日常所說的“做工”或“工作”是指消耗一定體力和腦力的人類活動(dòng)。(2)如圖所示，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？靜止空中豎起向上提不做功做功S=0S與F同方向FFS⊥F，力的方向上S=0水平移動(dòng)不做功S3.不做功的三種情況（1）勞而無功：有力作用在物體上，但物體沒有移動(dòng)。如：小孩推車，車不動(dòng)，推力不做功。（2）不勞無功：物體靠慣性移動(dòng)一段距離，并不是受到力的作用向前運(yùn)動(dòng)。如：投出去的籃球在空中繼續(xù)飛行。（3）垂直無功：力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向垂直，力沒做功。功有大小。作用在物體上的力越大，使物體移動(dòng)的距離越大，這個(gè)力的成效越顯著，說明這個(gè)力做的功越多。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。知識(shí)點(diǎn)功的計(jì)算21.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。即：功＝力×距離2.公式：W=FSW:功

F:力

s：距離3.單位在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳，簡(jiǎn)稱為焦，單位符號(hào)為J。它是為了紀(jì)念英國(guó)科學(xué)家焦耳而命名的。1焦＝1?！っ啄阒?焦耳有多大嗎？把1只雞蛋舉高2米，做的功大約是1焦。把一本《科學(xué)》書從地面撿起放回桌面所做的功大約為2焦耳。例題：如圖所示，有一物體重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？F2F1兩個(gè)過程各做多少功？解析：勻速提升物體所用的向上的力：F

1＝G＝100牛物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?！?米＝100焦拖動(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?！?0米＝300焦答：舉高物體做功100焦；拖動(dòng)物體做功300焦舉重運(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(shì)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。關(guān)系：做功的過程實(shí)質(zhì)上就是能量轉(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。思考與討論結(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。4.功和能的關(guān)系（1）物體具有做功的本領(lǐng)，是因?yàn)樗哂心芰?。?）功是能量轉(zhuǎn)化的量度：做功的過程就是能量轉(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。（3）功是一種過程量，它和一段位移（一段時(shí)間）相對(duì)應(yīng)；而能是一種狀態(tài)量，它與一個(gè)時(shí)刻相對(duì)應(yīng)。（4）兩者的單位是相同的都是焦耳，但不能說功就是能，也不能說“功變成了能”。閱讀焦耳是英國(guó)物理學(xué)家。1818年12月24日生于索爾福。他父親是釀酒廠的廠主。焦耳從小體弱不能上學(xué)，在家跟父親學(xué)釀酒，并利用空閑時(shí)間自學(xué)化學(xué)、物理。他很喜歡電學(xué)和磁學(xué)，對(duì)實(shí)驗(yàn)特別感興趣。后來成為英國(guó)曼徹斯特的一位釀酒師和業(yè)余科學(xué)家。焦耳焦耳可以說是一位靠自學(xué)成才的杰出的科學(xué)家。焦耳最早的工作是電學(xué)和磁學(xué)方面的研究，后轉(zhuǎn)向?qū)徂D(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)研究。1866年由于他在熱學(xué)、電學(xué)和熱力學(xué)方面的貢獻(xiàn)，被授予英國(guó)皇家學(xué)會(huì)柯普萊金質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?。他以極其精確的數(shù)據(jù)，為熱和功的相當(dāng)性提供了可靠的證據(jù)。人們?yōu)榱吮磉_(dá)對(duì)他的敬意，將功和能量的單位叫做焦耳。1.[2023·舟山]功是能量轉(zhuǎn)化的量度。下列實(shí)例中，力對(duì)物體沒有做功的是(

)A2.[2024·寧波高風(fēng)中學(xué)期末]如圖所示，用大小相等的拉力F，分別沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，拉力方向和運(yùn)動(dòng)方向始終一致，運(yùn)動(dòng)距離sab＝scd。比較兩種情況下拉力所做的功(

)A.在ab段做的功較多B.在cd段做的功較多C.一樣多

D.無法判斷C3.[2023·舟山期末]非洲旱季，人們常用河馬滾桶(中間有轉(zhuǎn)軸的塑料桶)運(yùn)水。下列選項(xiàng)中，小華分別用背背、手抱、平拉、滾拉的方式運(yùn)一整桶水，在粗糙程度相同的水平地面上勻速行走相同路程，他對(duì)