初三自然科学能量相互转化的量度知识精讲 浙江版 试题.doc

初三自然科学能量相互转化的量度知识精讲【同步教育信息】一.本周教学内容：第二节能量相互转化的量度二.重点、难点：功和功率的计算［教学过程］1、功的计算举重运动员将60千克的杠铃举高2米，有多少动能转化为杠铃的势能？根据能量转化的关系任何一种形式的能量在转化和转移的过程中，消耗多少某种形式的能量就得到多少其他形式的能量，一个物体的能量减少了，另一个物体的能量就增加了而能量的总量是保持不变的那么有多少的势能就有多少动能发生了转化。如何转化的呢？物体在力的作用下，沿力的方向通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。所以通过做功使物体发生了能量的转化，所以做了多少功既势能增加了多少。那么如何计算功？规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积公式W=FS注意：S是F方向上的距离功的单位：焦耳(J)1焦耳=1牛·米把一只鸡蛋举高2米所做的功大约为1焦耳把一本《科学》书从地面捡起放回桌面所做的功大约为2焦耳举重运动员将60千克的杠铃举高2米，运动员对杠铃至少做多少功？(g取10牛/千克)解：G=mg=60千克×10牛/千克=600牛W=Gh=600牛×2米=1200焦答：略此时杠铃的势能增加多少焦？杠铃的势能增加1200焦。如：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50牛的力沿水平地面拖动10米，需要做多少功？解：∵匀速提升∴F1=G=100牛又∵s1=1米∴W1=F1s1=100牛×1米=100焦∵F2=50牛s2=10米∴W2=F2s2=50牛×10米=500焦答：略注意：提升物体所做的功常直接用W=Gh计算又如：已知马车重3000牛，匀速行驶时，受到的阻力为重力的0.2倍，马拉着车匀速行驶100米，拉力做多少功？解：∵匀速行驶∴F=f=0.2G=0.2×3000牛=600牛W=Fs=600牛×100米=6×104焦答：略此时是否马车的动能增加6×104焦？不是。马对车做功消耗的能量转化为马和车的动能以及各种摩擦产生的热能。匀速行驶过程中，消耗的能量转化为各种摩擦产生的热能。2、功和能的关系（1）能：物体具有做功的本领，就说物体具有能(单位：焦耳)（2）做功的过程实质上就是能量转化的过程（3）功用来量度能量转化的多少3、功率——表示物体做功快慢例如：甲同学用20秒钟做1000焦的功，乙同学用5秒钟做400焦的功，谁做功快？（1）定义：单位时间里完成的功叫做功率（2）定义式：（3）单位：1瓦=1焦耳/秒(1W=1J/s)读作：焦耳每秒其它常用单位：1千瓦=1000瓦1兆瓦=106瓦(KW)(MW)（4）1瓦特的意义：表示1秒钟做功1焦耳如：甲同学用20秒钟做1000焦的功，乙同学用5秒钟做400焦的功，求甲乙两同学的功率解：甲同学的功率乙同学的功率又如：起重机将质量为750千克的货物，在0.5分钟内匀速吊起6米高，起重机的功率有多大(取g=10牛/千克)？解：G=mg=750千克×10牛/千克=7500牛W=Gh=7500牛×6米=45000焦答：起重机的功率是1.5千瓦起重机的功率是1.5千瓦的意义？表示起重机每秒钟对货物做功1.5×103焦能量的转化：起重机每秒钟消耗的1.5×103焦的电能转化为货物的势能。货物的势能每秒钟增加1.5×103焦。（5）功率也表示了能量转化的快慢如：举重运动员将600牛的杠铃举高2米，若所用时间只有1秒钟，则运动员爆发的功率是有多大？解：W=Gh=600牛×2米=1200焦答：略又如：已知马车重3000牛，匀速行驶时，受到的阻力为重力的0.2倍，马拉着车匀速行驶100米，拉力做多少功？解：∵匀速行驶∴F=f=0.2G=0.2×3000牛=600牛W=Fs=600牛×100米=6×104焦若马车的速度为2米/秒，求马的功率？W=Fs=600牛×100米=6×104焦可否直接利用牵引力与速度计算功率？（6）推导式：注意：F与v同方向【典型例题】例1.用100牛的水平力将某物体沿水平地面拖动5米，需要做多少功？分析：∵F=100牛、s=5米∴W=Fs=100牛×5米=500焦若该物体重为500牛，则这个过程中，重力做多少功？因为重力方向没有通过距离（S⊥G），所以重力做功为0。例2.某人用F=100牛的水平拉力，拉50千克的物体在水平路面上移动2米，接着又把此物体匀速举高1米，求：此人对物体总共做了多少功？分析：在水平路面上移动2米，此时这人所用的力为F，在这个力的方向上移动的距离为2米。W1=F1s1=100牛×2米=200焦把物体匀速举高1米，此时这人所用的力为G，在这个力的方向上移动的距离为1米。G=mg=50千克×9.8牛/千克=490牛W2=Gh=490牛×1米=490焦W总=W1+W2=200焦+490焦=690焦例3.牛以0.3米/秒匀速