第2节 能量转化的量度 复习:飞机起飞过程中能量如何转化?
思考 1、你将1千克的物体举高1米,我将2千克的物体举高1米谁消耗的能量多? 2、你将1千克的物体举高1米,我将1千克的物体举高2米谁消耗的能量多? 3、你将1千克的物体举高2米,我将2千克的物体举高1米谁消耗的能量多?
一、功 1、举重运动员将杠铃举高,杠铃的能量有无改变? 即人对杠铃做了功 2、马拉着车在大街上跑,车的能量有无改变? 即马对车做了功
这两个做功的情景有什么共同特点? F S F S
“做功”和“工作”是否一样? 做功: 物体在力的方向上移动了距离。 3、举重运动员将杠铃举高后,在上面停留3秒,杠铃的能量有无改变?运动员有没有做功? 杠铃的能量不变,运动员对杠铃没做功。 4、我拼命地推桌子但没推动,我对桌子做功了吗? 劳而无功,没做功! 讨论 “做功”和“工作”是否一样?
下列情景做功了吗? 他静静地读书 她对石头: 不做功! 不做功! 他对书: 她推不动搬不起这石头 不做功! 他对车: 不做功! 他推车未动 抬一桶水做匀速直线运动
起重机做功了吗? 起重机下挂着重物: 1、静止不动 F 不做功! 2、匀速向上运动 做功! 3、匀速水平运动 G 不做功!
请同学们归纳做功的必要因素: 不做功的三种情况: ⑴有力无距离 ⑵有距离无力 ⑶力和距离垂直 力(F) 功的两个必要因素 距离(S) 作用在物体上的 物体在力的方向上通过的 距离(S) 不做功的三种情况: ⑴有力无距离 ⑵有距离无力 ⑶力和距离垂直
W=Fs 科学上规定:功等于力(F)跟物体在力的方向上通过的距离(S)的乘积。 二、功的计算 如果功用W表示则可用公式表示如下: 力的单位是: 距离的单位是: 功的单位应是: N(牛) W=Fs m(米) J(焦耳) 功国际单位制是焦耳(为了纪念英国科学家焦耳)简称焦,符号:J。
在平地上,用50牛的水平推力推动重100牛的箱子,前进了10米,推箱子的人做了多少功?如果把这个箱子匀速举高1.5米,他做了多少功? 【例1】 在平地上,用50牛的水平推力推动重100牛的箱子,前进了10米,推箱子的人做了多少功?如果把这个箱子匀速举高1.5米,他做了多少功? 10米 50牛 已知:F=50牛、S=10米、G=100牛、h=1.5米 求:W1 = ? W2 =? 解:W1=Fs=50牛×10米=500焦 W2 =Gh=100牛×1.5米=150焦 答:他推箱子做功500焦,举箱子做功150焦
1焦耳=1牛·米 你知道做1焦耳功多大吗? 你知道将一本质量为500g的科学书匀速地从地上捡到80cm高的课桌上所做的功约为多少? 讨论 把一只鸡蛋举高2米,做的功大约是1焦。 你知道将一本质量为500g的科学书匀速地从地上捡到80cm高的课桌上所做的功约为多少? 已知:F=G=mg=0.5×9.8牛=4.9牛 S=h=0.8米 求:W F 解:W=Fs=4.9牛×0.8米=3.9焦 答:所做的功约为3.9焦耳 G
思考 W1=Fs=10牛×0.3米=3焦 W2=Fs=10牛×0米=0焦
例题2:马拉着重为19600牛的车在水平路面上前进了400米,做了300000焦的功。车受的重力有没有做功?马的水平拉力是多少牛? 已知:G=19600N s=400m W=300000J 解:马在水平路面上前进,竖直方向上没有通过距离,所以车受的重力不做功。 F= = =750牛 300000J 400m W S 答:车受的重力没有做功,马的水平拉力是750牛。
使用功的计算公式进行计算时应注意: 1、计算中应统一用国际制标准单位,更不能漏写单位。 2、要注意各量的对应关系。
习题: 我的思考 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? 解:W=Fs=1.8×105牛×900米=1.62×108焦 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? 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。 我的思考
复习提问 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
你答 我问 1.用了力就做了功? 2.用了力,有了距离,就做了功? 不 物体受力 { 你的见解: 做功包括两个必要因素 物体在力的方向上通过距离
压力的作用效果用单位面积上受到的压力来表示 压强 知识的迁移 知识的迁移 物理意义 物理量 物质的密集程度用单位体积的质量来表示 密度 压力的作用效果用单位面积上受到的压力来表示 压强 运动的快慢用单位时间里通过的距离来表示 速度 那么做功的快慢用什么来表示呢?又叫做什么?
我们在日常生活中是怎样 比较物体运动的快慢的? 1、定长度比时间: 2、定时间比长度: 讨论 甲 乙 2、定时间比长度: 甲 乙 那如果一个人5秒走5米,而另一人8秒走10米又如何比较呢?
讨论 你能设计出比较做功快慢的方法吗? 做功相同比较时间的多少 相同时间比较做功的多少
物体在单位时间内完成的功 W P=—— t 三、功率 功率: 功的单位是: 时间的单位是: 功率的单位是: J(焦) s(秒) W(瓦特) 如果一台机器在10秒钟内做了1000焦耳的功,而另一台机器在20秒内做了1800焦耳的功,那如何比较两台机器的快慢呢? 物体在单位时间内完成的功 功率: P=—— W t 功的单位是: 时间的单位是: 功率的单位是: J(焦) s(秒) W(瓦特) 功 W — 做功的多少 功率P — 做功的快慢
即:1瓦特=1焦耳/秒 国际单位制中,功率的单位是瓦特,简称瓦,符号是W。它是为了纪念英国发明家瓦特而命名的。 注意:功率是机器的主要技术指标之一,要根据实际需要选择功率合适的机器。功率选择不当,会造成资源的浪费,或毁坏机器。 1瓦特多大?
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。
例1.一架起重机在5分钟内把6×104牛的重物匀速举高25米,它的功率是多少千瓦? 功率的应用 例1. 例1.一架起重机在5分钟内把6×104牛的重物匀速举高25米,它的功率是多少千瓦? 解:W=Fs=6×104牛×25米=1.5×106焦 P=W/t= 1.5×106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=F×s=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.
思考 功是能量转化的量度,所 以做功的快慢也就是能量转化的慢。你能根据这一观点,描述一盏灯泡的功率为40瓦的意义吗? 关于功率的说法,正确的是( ) A、做功越多,功率越大 B、做功时间越长,功率越小 C、机械的功率越大,机械工作时做功越快 D、机械的功率越大,机械工作时能量转化越快 C、D
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.机器的功率越小,效率越低。 ( ) × 2.机器的功率越小,做功越慢。 ( ) √ 3.机器的功率越小,效率越低。 ( ) × 4.抽水机的功率越大,抽的水越多。 ( ) ×
比比谁的功率大 动脑筋 有两位同学想比一比谁上楼的功率大。需要测量哪些科学量?需要用到哪些测量仪器?应该怎样测量? t2 s2 G2 s1
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!
测一测 单位时间里完成的功. 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___。 W 9×104.. 3000.. 4:5. 32:35.
练习 练习 1、做功的两个必要因素____ ____和_______________ 。 2、某人用100牛顿的力将足球踢出,使足球在地面上运动了50米,你能否根据这些条件计算出人踢足球时对足球所做的功? 3、一台机车带动列车匀速行驶,受到的阻力是2.5×105牛,在5小时内前进了50千米,在此过程中,机车的拉力做了多少功?该机车的功率多大? 4、正常人的心脏推动血液流动的功率约为1.5瓦,那么在一昼夜心脏做功约为多少焦耳?这些功可把一个60千克的人匀速举高几米?g=10
5、某人乘坐出租车在平直的公路上匀速行驶,出租车的牵引力为3×103牛,下图为他乘车到达目的地时的车费发票,求⑴出租车行驶的时间;⑵出租车行驶的速度;⑶出租车这段时间内所做的功;⑷出租车的发动机这段时间的平均功率? TAXI 车费发票 车号 日期 上车 下车 单价 里程 金额 EU-8888 02-05-28 10:00 10:05 2:00 6.0km 16.00元
吾日三省吾身: 今天你学到了什么? 功率有什么物理意义? 功率的公式: