1、九年级自然科学第二节 能量相互转化的量度浙江版【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
2、。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
3、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 F 1=G=100 牛又s 1=1 米 W 1=F1s1=100 牛1 米=100 焦F 2=50 牛 s2=10 米 W 2=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=0.23000 牛=600 牛 W=Fs=600 牛100 米=610 4 焦答：略此时是否马车的动能增加 6104 焦？不是。马对车做功消耗的能量转化为马和车的
4、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(1 W=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
5、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 瓦秒 焦 50211tWP乙同学的功率 瓦秒 焦 8402t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 千 瓦瓦秒焦 5.105.04tWP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 1.5103 焦能量的转化：起重机每秒钟消耗的 1.5103
6、焦的电能转化为货物的势能。货物的势能每秒钟增加 1.5103 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=0.23000 牛=600 牛 W=Fs=600 牛100 米=610 4 焦若马车的速度为 2米/秒，求马的功率？W=Fs=600 牛100 米=610 4 焦 秒秒米 米 50/21vSt千
7、瓦瓦秒 焦 .102.501634tWP可否直接利用牵引力与速度计算功率？（6）推导式： FvtsTw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（SG） ，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
8、F，在这个力的方向上移动的距离为 2 米。W 1=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。分析： FvtsWP所以 P 牛 =FV=400 牛0.3 米/ 秒=120 瓦P 拖拉机 =FV= 2000 牛1 米/秒 =2
9、000 瓦 【模拟试题】 （答题时间：30 分钟）1、对功的理解，正确的是（ ）A. 作用在物体上的力越大，做的功就越多B. 物体通过的距离越长，做的功就越多C. 有力作用在运动物体上，该力一定会对物体做功D. 有力作用在物体上，物体在力的方向上通过距离才算做功2、下面关于力对物体做功的说法，正确的是（ ）A. 重 10 牛的物体下落 5 米，重力做功是 50 焦B. 用 20 牛的拉力使 10 牛重的物体上升 5 米，拉力做功 50 焦C. 将重 10 牛的物体沿水平方向匀速拉动 5 米，拉力做功 50 焦D. 将重 10 牛的水平推力将重物水平推动 3 米，撤去推力后物体又前进了 2 米，
10、推力做功是 50 焦3、一颗质量为 20 克的子弹从枪膛中水平射出，子弹在枪内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是 600 牛，枪膛长 60 厘米，射出后子弹在空中飞行 1200 米，则气体对子弹所做的功是（ ）A. 40 焦 B. 120 焦 C. 360 焦 D. 7.2 105 焦4、下列单位不是功率单位的是（ ）A. 瓦 B. 瓦秒 C. 千瓦 D. 焦/秒5、下列说法正确的是（ ）A. 从 可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大tWPB. 功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率就大C. 功率大的机器比功率小的机器做功多D. 甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率就比乙的功
11、率大6、某初中生从底楼奔上四楼，共用了 8 秒钟，他上楼克服重力做功的功率最接近（ ）A. 10 瓦 B. 50 瓦 C. 100 瓦 D. 500 瓦 7、吊车将重为 4000 牛的货物匀速提升到 8 米高处，后又沿水平方向移动 5 米，问吊车克服货物的重力做多少焦的功？ 8、吊车将重为 4000 牛的货物匀速提升到 8 米高处，后又 1000 牛的力沿水平方向移动 5 米，问吊车对货物总共做多少焦的功？9、某辆卡车和货物的总质量是 5 吨，在水平公路上匀速前进，若汽车受到的阻力是它的重力的 0.05 倍，则当卡车前进了 200 米时，汽车克服阻力做了多少功？（g 取 10 牛/千克）10、
12、有一斜坡高 h=0.5 米，长 s=20 米，某人用 F=50 牛的力沿斜坡方向将重 G=100 牛的木箱从斜坡顶推到斜坡底。该人用的力做了多少功？重力做了多少功？11、某拖拉机耕地时每小时前进 10 千米，已知这辆拖拉机的功率是 7350 瓦，求拖拉机的牵引力。12、木工用 100 牛的力拉锯，锯条移动距离是 50 厘米，每推或拉一次，锯条深入木头 2厘米，要把 40 厘米厚的木头锯断，他需做多少功？13、一辆功率为 6103 瓦的汽车在平直公路上行驶，历时 5 秒钟，所通过的路程是 60米，求：（1）汽车所做的功是多少？（2）汽车的牵引力大小是多少？试题答案一、选择题：1. D 2. A 3. C 4. B 5. D 6. D 7. 32000 焦 8. 37000 焦 9. 5 105 焦 10. 1000 焦 50 焦11. 2646 牛 12. 1000 焦 13. （1）3 104 焦 （2）500 牛
