资源描述
大,小,大,小,大,小,*,大,小,*,*,大,小,*,*,大,小,*,*,大,小,*,小,大,小,大,*,大,小,*,大,小,*,大,小,*,大,小,*,大,小,第一课时 做功的含义及功的计算,举重运动员举起杠铃时，能量形式是如何转化的,？,运动员体内的化学能,杠铃的势能,为了度量能量转化的多少，我们引入新的物理量,功（,W,）,一、 做功的含义,当运动员举着杠铃不动时，运动员对杠铃做功吗？,尽管用很大的力，但此时运动员并没有对杠铃做功。,做功需要什么条件？,1. 下列图示是物体在力的作用下做功的实例。,想一想，在这两个实例中有什么共同特点？,叉车把货物从地面抬升到一定高度,人推小车在水平路面上通过一段路程,F,S,F,S,共同的特 点：,货物和小车都受到了力的作用,都在力的方向上运动了一段距离。,2,. 下列图示是,物体在力的作用下没有做功的,实例。想一想，有什么共同特点？,人用力搬石头，,石头没有搬动,人提书包在水平路面上,匀速通过一段距离,F,F,S,都,没有,在力的方向上运动了一段距离。,共同的特 点：,石头和书包都,受到了力的作用,在科学上，如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。,1,、,功,2,、,做功的两个必要因素,一是作用在物体上的力，,二是物体在力的方向上通过一段距离。,F,S,做功跟我们日常所说的“做工”或“ 工作”一样吗？,不一样。,“,做工,”,更多是指从事体力劳动。,体力劳动中，人可能做功，也可能没有做功。,如建筑工人搬运重物在水平路面行走，是在,“,做工,”,，但没有做功。,“,工作,”,可以指体力劳动，也可以是脑力劳动，脑力劳动没有做功。,下列图示是物体在力的作用下没有做功的,做功的过程实质就是能量转化的过程。,哪个力做了功？哪个力没有做功？,二是物体在力的方向上通过一段距离,如建筑工人搬运重物在水平路面行走，是在“做工”，但没有做功。,(1)提水沿楼梯走到二楼；,2、不做功的三种情况：,物体朝哪个方向移动？移动距离多少？,物质的密集程度用单位体积的质量来表示,4、功率相等的两辆汽车，要相等的时间内匀速通过的距离之比为3：2，则（ ）,压力的作用效果用单位面积上受到的压力来表示,3、小刚把重为1000牛的箱子沿着水平地面拖动,A、两辆汽车的牵引力之比为3：2,下列图示是物体在力的作用下没有做功的,塔式起重机下挂着重物 ，在重物静止不动、匀速向上运动、沿水平方向匀速移动三种情形中，钢索的拉力是否都对重物做了功？,重物静止不动,时，钢索的拉力对重物,不做功,。,匀速向上运动时，钢索的拉力对重物,做功,。,沿水平方向匀速移动时，钢索的拉力对重物,不做功,。,3,、,不做功的三种情况,：,（,1,）有力缺距离,（,2,）,缺力,有距离,（,3,）有力有距离，但距离与力方向垂直。,F,S,那么,功的大小,和做功两个,必要因素有何关系,呢,？,叉车抬起的货物越重，作用,的,力越大,，它做的,功就越多,；,叉车把货物从地面上抬升的,高度越高,，它做的,功也越多,。,1,牛,米（,N,m,）,二、 功的计算,1,、,功的定义,科学上规定：功等于力跟物体在,力的方向上通过的距离的乘积。,2,、,定义公式,W = F,S,3,、,功的单位,力的单位是：,N,（牛）,m,（米）,J,（焦,耳,）,功的单位是：,距离的单位是：,1,焦,耳（,J,）,=,功,=,距离,力,焦 耳,焦耳（18181889）是英国著名的实验物理学家。他从小就对实验着迷，在家里做起了各种实验，后来成为一名业余科学家。,1840 年，焦耳通过对电流的热效应的研究，得出了著名的焦耳定律。焦耳定律给出了电能向热能转化的定量关系（我们将在本章第6节中学习该定律）。,焦 耳（James,Prescott Joule）,焦耳特别热衷于热功当量的实验测量。1847 年，他完成了热功当量测量的经典实验：先是测量一桶水的温度，然后把铜制的翼轮放入水中，用下落的砝码带动翼轮转动来搅动水，使水的温度升高。焦耳测量了翼轮所做的功和水温的升高，从而计算出多少机械能产生多少热，这个值被称为“ 热功当量”。,焦耳从1843 年开始测量热功当量，直到1878 年最后一次发表实验结果，先后做实验不下四百余次，并且采用了原理不同的各种方法，测量了他能想到的各种过程所产生的热包括机械的、电的、磁的，获得了大量的实验数据。他以极其精确的数据，为热和功的相当性提供了可靠的证据。人们为了表达对他的敬意，,将功和能量的单位叫做焦耳。,1,牛,米（,N,m,）,二、 功的计算,1,、,功的定义,科学上规定：功等于力跟物体在,力的方向上通过的距离的乘积。,2,、,定义公式,W = F,S,3,、,功的单位,力的单位是：,N,（牛）,m,（米）,J,（焦,耳,）,功的单位是：,距离的单位是：,1,焦,耳（,J,）,=,功,=,距离,力,1焦耳有多大呢？,把,2,只鸡蛋举高,1,米，做的功大约是1 焦。,4,、,功的,计算,先审题，后公式，再计算,.,物体受到几个力的作用？,.,哪个力做了功？哪个力没有做功？,.,物体朝哪个方向移动？移动距离多少？,.,根据功的定义公式计算。先公式后代入。,.,注意各个物理量的单位。,【例题】：,有一物体重,100,牛，把该物体从地面匀速提,到高为,1,米的桌面上，需要做多少功？ 如果将这个物,体用,30,牛的力沿水平地面拖动,10,米，需要做多少功？,解：,匀速提升物体所用的向上的力：,F,1,=,G,=,100 牛,物体在力的方向上通过的距离：,S,1,=,1米,所以，力 F,1,所做的功为：,W,1,=,=,F,1,S,1,100 牛,1米,=,100 焦,拖动的水平拉力：,F,2,=,3,0 牛,距离：,S,2,=,10,米,W,2,=,=,F,2,S,2,3,0 牛,1,0,米,=,3,00 焦,答：举高物体做功100 焦；拖动物体做功300 焦。,先审题。,已知什么？求什么？,在平地上，用,50N,的水平推力推动重,100N,的箱子，,前进了,10,米，推箱子的小朋友做了多少功？如果,把这个箱子匀速举高,1.5m,，他做了多少功？,10m,50N,100N,先审题。,1.5m,已知：,F = 50N,，,s = 10m,，,G = 100N,，,h = 1.5m,求：,W,1,和,W,2,解：,W,1,= Fs = 50N,10m = 500J,答：他推箱子做功,500J,，举箱子做功,150J,。,= Gh = 100N,1.5m = 150J,W,2,= F,2,s,2,举重运动员将1,5,0千克的杠铃举高1.8米，运动员对杠铃至少做多少功？（g取10牛/千克）,答：运动员对杠铃至少做了,2700,焦的功。,解：,F = G = mg = 150,千克,10,牛,/,千克,=1500,牛,W = Fs = 1500,牛,1.8,米,= 2700,焦,此时杠铃的势能增加多少焦？,杠铃的势能增加,2700,焦。,结合举重等事例，谈谈能量的转化与做功的关系。,举重运动员,具有能量才能对杠铃做功，做功时消耗的能量转化为杠铃的重力势能,。,做功的过程实质就是能量转化的过程,。力对物体做多少功，就有多少能量发生了转化。,做功的过程实质就是能量转化的过程。,能量的单位和功一样，也是焦耳。,3甲、乙两个同学体重之比是4：5，都从一楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为7：8，那么甲、乙做功之比为，功率之比为。,货物和小车都受到了力的作用,都在力的方向上运动了一段距离。,沿水平方向匀速移动时，钢索的拉力对重物不做功。,焦耳定律给出了电能向热能转化的定量关系（我们将在本章第6节中学习该定律）。,运动的快慢用单位时间里通过的距离来表示,做功跟我们日常所说的“做工”或“ 工作”一样吗？,物质的密集程度用单位体积的质量来表示,4、功率相等的两辆汽车，要相等的时间内匀速通过的距离之比为3：2，则（ ）,定义：单位时间里完成的功，叫做功率。,P=W/t=1500000焦/300秒=5000瓦=5千瓦,已知：F = 50N，,石头和书包都受到了力的作用,1叫做功率，它的公式是,焦耳定律给出了电能向热能转化的定量关系（我们将在本章第6节中学习该定律）。,C、两辆汽车做功之比为3：2,根据功的定义公式计算。,1叫做功率，它的公式是,5,、,功的,实质,物体具有,做功,的本领，是因为它,具有能,。,做功的实质是能量转化的过程,，力对物体做了多少功，就有多少能量发生转化。,因此，可以用,功来量度能量转化,的多少。,能量的单位和功一样，也是焦耳。,小结：,一、,做功的含义,1,、,做功的两个必要因素,一是作用在物体上的力，,二是物体在力的方向上通过一段距离。,2,、,不做功的三种情况,：,（,1,）有力缺距离,（,2,）,缺力,有距离,（,3,）有力有距离，但距离与力方向垂直。,二、 功的计算,1,、,定义公式,W = F,S,功,=,距离,力,2,、,功的单位,J,（焦,耳,）,1,焦耳,= 1,牛,米,2,、在图的四种情境中，人对物体做功的是（）,A提着水桶在水平地面上匀速前进 B扛着米袋慢慢爬上楼梯,C用力推汽车，汽车没动,D举着杠铃原地不动,B,1,、对物体做功的两个必要因素是：,、,。,一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过一段距离,3、小刚把重为1000牛的箱子沿着水平地面拖动,1米，小刚对箱子做的功为-,（ ）,（,A,）,1000焦耳,（,B,）,100焦耳,（,C,）,0焦耳,（,D,）,无法确定,D,4、某同学在水平方向用25牛的力，将100牛的,物体沿水平推动，结果向前推动了20米。在,推物体的过程中，人对物体所做的功为,（,）,A、750焦 B、500焦 C、250焦 D、0焦,B,5,、运动员用,50,牛的力把重为,6,牛的足球踢出去,20,米，运动员对球做的功为,-,（ ）,A,、,1000,焦,B,、,880,焦,C,、,1120,焦,D,、缺少条件，无法计算,D,某同学参加大扫除，负责提水。试分析在以下的过程中，他对水桶是否有做功。,(1),提水沿楼梯走到二楼；,(2),提水沿走廊走到教室门口；,(3),提水在门口站一会儿。,（,1,）有做功,（,2,）没有做功,（,3,）没有做功,一台拖拉机匀速耕地，所受阻力是,180000,牛，半小时耕地,0.9,千米。则此过程中拖拉机做功多少？,已知,：,F=f=180000,牛，,s=0.9,千米,=900,米,求,：,W,由不同的物体来完成相同的功，做功的快慢是不同的，即相等时间内，不同的物体做的功的多少是不等的。,解,：,W=Fs=180000,牛,900,米,=162000000,焦,我的思考,若由一头牛来完成这些工作,则需一天的时间,问拖拉机与牛做功的本领相同吗,?,谁做功快,?,第3节 能量转化的量度,第二课时,为了支援学校建设，同学们参加了义务劳动。下图为甲乙两位同学分别将一百块砖搬到二楼时的情景，图中两位同学谁对砖块做的功多？,谁做功快？,总之，做功有快慢!,所以，在工农业生产中，人们越来越多地使用机器来代替人力、畜力做功。使做功更快！,那么，功率的计算公式和单位分别是什么？,那么功的大小和做功两个必要因素有何关系呢？,A、两辆汽车的牵引力之比为3：2,物体朝哪个方向移动？移动距离多少？,做功的过程实质就是能量转化的过程。,一是作用在物体上的力，,货物和小车都受到了力的作用,为了度量能量转化的多少，我们引入新的物理量,已知：F=f=180000牛，s=0.,、,P 做功的快慢,如建筑工人搬运重物在水平路面行走，是在“做工”，但没有做功。,他从小就对实验着迷，在家里做起了各种实验，后来成为一名业余科学家。,（3）有力有距离，但距离与力方向垂直。,3、两台机器,甲的功率是750瓦,乙的功率是2250瓦,甲、乙在相同时间里,做功之比是( );若完成相同的功,甲、乙所用时间之比是( ),人们为了表达对他的敬意，将功和能量的单位叫做焦耳。,做功用的时间越少,功率越大。,2、不做功的三种情况：,（3）有力有距离，但距离与力方向垂直。,塔式起重机下挂着重物 ，在重物静止不动、匀速向上运动、沿水平方向匀速移动三种情形中，钢索的拉力是否都对重物做了功？,知识的迁移,运动的快慢用单位时间里通过的距离来表示,物质的密集程度用单位体积的质量来表示,压力的作用效果用单位面积上受到的压力来表示,物理意义,物理量,密度,压强,速度,那么做功的快慢用什么来表示呢？又叫做什么？,2.定义：单位时间里完成的功，叫做功率。,功率,1.意义：做功的快慢,3.符号：P,4.W ,做功的多少,P ,做功的快慢,知识迁移,物理量,计算公式,单位,密度,压强,速度,密度=质量/体积,压强=压力/受力面积,速度=距离/时间,千克/立方米,牛顿/平方米,米/秒,那么，功率的计算公式和单位分别是什么？,功率=功/时间,符号：,P,W,t,P=W/t,单位：,焦,秒,瓦,1瓦=1焦/秒,公式：,功率的计算公式和单位,功率,1.意义：做功的快慢,3.符号：P,4.W ,做功的多少,P ,做功的快慢,5.计算公式：功率=功/时间 P=W/t,常用单位：1千瓦=1000瓦,2.,定义：单位时间里完成的功，叫做功率。,6.,单位：瓦,1,瓦,=1,焦,/,秒,功率的应用,例,1.,一架起重机在,5,分钟内把,60000,牛的重物匀速举高,25,米，它的功率是多少千瓦？,解,:W=Fs=60000,牛,25,米,=1500000,焦,P=W/t=1500000,焦,/300,秒,=5000,瓦,=5,千瓦,答：起重机的功率是,5,千瓦,.,例,2.,质量为,50,千克的物体,用,50,牛的水平推力使它在粗糙水平面上以,2,米,/,秒的速度匀速移动,10,米。问,(1),功率多大？,(2),重力的的功率多大？,解,:(1)t=s/v=10,米,/2,米,/,秒,=5,秒,W=Fs=50,牛,10,米,=500,焦,P=W/t=500,焦,/5,秒,=100,瓦,(2),因为在重力方向上没有通过距离，所以,W=0,P=0.,1.在相同的时间里功率大的机器做功多。,2.完成相同的功,功率大的机器所需时间短。,结论,联系速度的科学意义，请你说出,“,电风扇的功率是,80,瓦,”,表示什么意思？,某电风扇的功率为,80,瓦，即,80,焦,/,秒,它表示该风扇,1,秒钟时间内做功,80,焦耳。,定义：单位时间里完成的功，叫做功率。,A、1000焦 B、880焦 C、1120焦,（C）0焦耳 （D）无法确定,2、不做功的三种情况：,已知：F=f=180000牛，s=0.,为了支援学校建设，同学们参加了义务劳动。,C、两辆汽车做功之比为3：2,一台拖拉机匀速耕地，所受阻力是180000牛，半小时耕地0.,重物静止不动时，钢索的拉力对重物不做功。,P 做功的快慢,4、功率相等的两辆汽车，要相等的时间内匀速通过的距离之比为3：2，则（ ）,功率越大,做的功越多。,一是作用在物体上的力，,下列图示是物体在力的作用下没有做功的,3米/秒匀速耕地时，牵引力为400牛；,由不同的物体来完成相同的功，做功的快慢是不同的，即相等时间内，不同的物体做的功的多少是不等的。,此时杠铃的势能增加多少焦？,物质的密集程度用单位体积的质量来表示,2、不做功的三种情况：,。,计算功率的另一公式,：,P,Fv,F,表示物体所受的力，,v,表示物体的运动速度。,适用条件：,F,与,v,在同一条直线上。,练习：牛以,0.3,米,/,秒匀速耕地时，牵引力为,400,牛；拖拉机以,1,米,/,秒匀速耕地时，牵引力为,2000,牛，计算两种方法耕地的功率。,比一比,判断正误,1.,机器的功率越大，做的功越多。,（ ）,2.,机器的功率越小，做功越慢。,（ ）,3.,抽水机的功率越大，抽的水越多。,（ ）,1,叫做功率，它的公式是,，功率的单位是。,2,抽水机每秒钟能把,20kg,水抽到,15m,高处，它,30s,所做的功是,J,，该抽水机的功率为,W,。,(g=10N/kg),3,甲、乙两个同学体重之比是,4,：,5,，都从一楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为,7,：,8,，那么甲、乙做功之比为，功率之比为。,单位时间里完成的功,瓦,90000,3000,4:5,32:35,测一测,3,、两台机器,甲的功率是,750,瓦,乙的功率是,2250,瓦,甲、乙在相同时间里,做功之比是,( );,若完成相同的功,甲、乙所用时间之比是,( ),2,、关于功率,下列叙述正确的是,( ),A.,做功用的时间越少,功率越大。,B.,功率越大,做的功越多。,C.,在相同的时间里,做功越多,功率越大。,D.,做功的时间越多,功率越大。,C,1:3,3:1,试一试,4,、功率相等的两辆汽车，要相等的时间内匀速通过的距离之比为,3,：,2,，则（ ）,A,、两辆汽车的牵引力之比为,3,：,2,B,、两辆汽车的牵引力之比为,2,：,3,C,、两辆汽车做功之比为,3,：,2,D,、两辆汽车做功之比为,2,：,3,B,习题,
展开阅读全文