浙教版九年级上册第3节 能量转化的量度示范课课件ppt

第3节　能量转化的量度

知识点1　功

1．定义：物体在力的作用下，沿__力的方向__移动了一段距离，我们就说力对物体做了功，简称做功。

2．做功的两个必要因素

一是__作用在物体上的力__，二是物体要在__力的方向上通过一段距离__，两者要同时具备，缺一不可。

3．不做功的两种情况

(1)物体虽然受到了力的作用，但静止不动，所以该力也没有做功。如人用力推一块大石头，但没有推动，那么人对石头没有做功。

(2)物体受到了力的作用，同时也通过一段距离，但是该力的方向与物体移动距离的方向垂直。如手用竖直向上的拉力提水桶，沿水平方向移动一段距离，这个拉力没有对水桶做功。

知识点2　功的计算

1．计算公式

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。即：功＝力×距离

如果用F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离，W表示功，则功的计算公式可表示为：W＝Fs。

说明　①做功的过程，就是能量转化的过程。力对物体做了多少功，就有多少能发生了转化，功是能量转化的量度。

②物体做功的多少，只与力和在力的方向上通过的距离有关，与接触面是否粗糙及是否倾斜等无关。

③F与s必须是同时作用在同一物体上(同一时间内所作用的力和在力的方向上移动的距离)。

2．单位

国际单位制中，功的单位是__焦耳__，简称“焦”，用“J”表示，这是为了纪念英国科学家焦耳而命名的。1 J＝1 N·m。1 J的功有多大呢？把一个鸡蛋举高2 m所做的功大约是1 J。此外，常用功的单位还有千焦(kJ)，1 kJ＝103 J。

用1 N的力使物体在力的方向上通过1 m的距离，所做的功就是1 J。用公式进行计算时，各物理量的单位要统一用国际单位。

知识点3　功率

1．功率的概念

__单位时间__内做功的多少叫做功率。

(1)要比较物体做功的快慢，通常有两种办法：

第一：做同样多的功，比较所需要的时间，做功时间越长，则做功越慢。

第二：在同样多的时间内，比较做功的多少，所做的功越多，则做功越快。

物理中比较做功的快慢，一般采用第二种办法。

(2)功率是表示物体__做功快慢__的物理量。物体做功快，则功率大；功率大，则物体做功快。

2．功率大小的计算

根据功率的定义可以得到功率的计算公式为P＝____，其中P为功率，W为功，t为时间。

说明　①利用该公式一般是计算物体在一段时间内的平均做功快慢，即平均功率大小。

②公式中各物理量的单位，功是焦耳(J)，时间是秒(s)，则功率的单位是焦/秒(J/s)，它有个专门的名称叫做瓦特，简称瓦，符号是W。1 W＝1 J/s，比瓦大的还有千瓦(kW)，1 kW＝103 W。

③当物体在力F的作用下，以速度v做匀速直线运动时，有W＝Fs，v＝，可得P＝Fv。

④功率大小是由W与t共同决定的，做功多的物体不一定功率大。为什么汽车上坡要减速且加大油门呢？由此式可以得出在功率一定的情况下，汽车的牵引力跟它的速度成反比。汽车行驶的速度越大，牵引力就越小。反之，汽车行驶的速度越小，牵引力就越大。任何一辆汽车的发动机都有一个最大功率。在上坡时，为了获得更大的牵引力，司机需要将车的速度调为低速。

易错点1　做功的两个必要因素

例1　在超市，人们常将选购的物品放入购物车，然后人推着购物车前进。购物车在人水平方向推力作用下，沿水平地面匀速运动一段距离，则下列判断正确的是( B )

A．重力对购物车做了功

B．推力对购物车做了功

C．地面的支持力对购物车做了功

D．没有力对购物车做功

【易错说明】做功的两个必要因素：(1)作用在物体上的力；(2)物体在力的方向上通过的距离(即力和距离的方向要一致)；二者缺一不可。

易错点2　汽车的恒功率变速问题

例2　一辆汽车在平直公路上沿直线向前行驶，途中经过一段泥泞路面，如果汽车发动机的功率始终保持不变，那么汽车行驶路程s随时间t的变化关系可能是( D )

A．　　　　B．

C．    D．

【易错说明】汽车功率恒定时，根据P＝Fv可知，在泥泞地汽车阻力变大，相应动力也要提高，由v＝可知行驶速度会变小。

1．下列有关力做功的说法中正确的是( B )

A．篮球由高处下落重力没有做功

B．把水桶从地面上提起来，提水桶的力做了功

C．小车在水平路面前进，重力对小车做了功

D．汽车静止在水平路面上，汽车受到的支持力做了功

2．一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，如图所示，已知AB＝BC，物体在AB段重力做功W1，功率P1；在BC段重力做功W2，功率P2，则下列关系正确的是( C )

A.W1＝W2，P1>P2

B．W1＝W2，P1＝P2

C．W1＝W2，P1<P2

D．W1≠W2，P1≠P2

3．如图甲所示，物体在水平拉力F的作用下由静止沿粗糙水平面向右运动，0～6s内拉力随时间变化的规律如图乙，速度随时间变化的规律如图丙，则在2～4s内，物体克服摩擦力所做的功为( B )

A．10J    B．30J

C．50J    D．80J

4．如图，用大小相等的拉力F，分别沿斜面和水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动时间tab>tcd，运动距离sab＝scd，比较两种情况下拉力所做的功和功率( C )

A．AB段做功较多

B．CD段做功较多

C．AB段与CD段做的功一样多

D．AB段的功率比CD段的功率大

5．如图所示，水平地面G点左右两侧粗糙程度不同，物体一直受到沿水平方向5牛的拉力F。物体经过E点开始计时，每经过相同时间，用虚线框记录物体的位置，物体在 EG段做匀速直线运动，则( D )

A．物体在EF段的速度大于GH 段的速度

B．物体在GK段受到的摩擦力等于5牛

C．拉力F在EF段所做的功大于在GH 段所做的功

D．拉力F在EF段的功率小于在GK段的功率

6．用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是__Gh__。

7．如图甲所示，木块放在水平面上，用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动。两次拉动木块得到的s­t图像分别是图乙中的图线①、②。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2，两次拉力的功率分别是P1、P2。则F1__＝__F2，P1__>__P2。(填“>”“＝”或“<”)