九年级科学上册课件：3.3 能量转化的量度 (2份打包)

学 习 指 要 知识要点 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．功的定义：力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 3．功的公式：W＝Fs。 4．功的单位：焦耳，简称为“焦”，单位符号为“J”， 1焦耳＝1牛·米。 重要提示 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。 3．F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)。 科 学 广 场 骑车和跑步：比较做功的大小 在平路或下坡路上，骑自行车的最大好处是能减少人的能量消耗。这时人只需要提供很少的能量，就能补偿由于摩擦而消耗的能量，保持自行车的速度。 而当人在平路上跑步时，实际上每跑一步，身体都要做上下运动以及瞬时的停顿。这样，跑步者有很大一部分能量被无效地损耗掉，必须由人体重新提供。由于这些能量比人骑自行车通过同一段路程所消耗的能量要多得多，所以在平路上通过相同的路程，人跑步要比人骑自行车做更多的功。 但是在上坡时，由于人体提供的能量主要用来增加重力势能，骑自行车上坡，人不但要为提高自身的重力势能做功，还要为提高自行车的重力势能做许多额外功，这时自行车的优越性就明显下降。所以，在上坡时通过相同的路程，人骑自行车要比跑步做更多的功。 解 题 指 导 【例1】 (2018·湖南长沙)下列关于功的说法正确的是 (　　) A. 小明用力推发生故障的汽车却未推动时，推力对汽车做了功 B. 吊车吊着重物沿水平方向匀速运动一段距离时，吊车的拉力对重物做了功 C. 足球在水平地面上滚动一段距离时，重力对足球做了功 D. 举重运动员从地面将杠铃举起的过程中，举重运动员对杠铃做了功 【解析】 A选项，只有力没有距离，力不做功；B选项，重物移动方向和拉力方向垂直，拉力不做功；C选项，足球移动方向与重力方向垂直，重力不做功；D选项，杠铃在力的方向上移动一段距离，运动员对杠铃做功。 【答案】 D 【例2】 (2018·四川德阳)如图3.3­1甲所示的铁块重力G＝4牛，被吸附在竖直放置且足够长的磁性平板上，当它在竖直向上的拉力F＝6牛的作用下向上运动时，铁块受到的摩擦力为________牛；铁块此时的速度v与时间t的关系图像如图3.3­1乙所示，则4秒内拉力F做功________焦。 图3.3­1 【解析】 由图乙可见，铁块在竖直方向上做匀速直线运动，即铁块受到平衡力的作用，故铁块受到摩擦力大小f＝F－G＝6牛－4牛＝2牛。根据v＝可得，铁块在4秒内升高的距离s＝vt＝0.2米/秒×4秒＝0.8米，拉力F做的功W＝Fs＝6牛×0.8米＝4.8焦。 【答案】 2　4.8 按时完成课后同步训练，全面提升自我！ 单击此处进入课后同步训练 $$ 学 习 指 要 知识要点 1．功率的意义：功率是表示物体做功快慢的量。 2．功率的定义：单位时间内完成的功叫做功率。 3．功率的公式：P＝。推出式：P＝Fv。 4．功率的单位：瓦特，简称“瓦”，单位符号为“W”。 单位之间的换算关系：1瓦＝1焦/秒；1千瓦＝ 1000瓦；1兆瓦＝106瓦。 重要提示 1．功率表示能量转化的快慢而不是多少，功率的大小与时间无关。 2．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？先对功率公式进行变形，可得P＝＝＝Fv。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。 科 学 广 场 人体在不同情况下的功率 人要维持生命和进行活动(包括体力的和脑力的活动)，就必须消耗能量做功。人在不同情况下消耗的功率大小是不同的。 一个成年人在熟睡的时候，消耗的功率大约是80瓦，这个功率用来维持其身体的代谢，因此把这个功率叫做基本代谢率。在进行一般脑力劳动时，例如学生上课，消耗的功率约为150瓦，其中约80瓦为基本代谢率，约40瓦消耗在脑的活动中。在中等剧烈的运动中，例如以5米/秒的速度骑自行车时，骑车人消耗的功率约为500瓦。在比较剧烈的运动中，例如打篮球时，人消耗的功率约为700瓦。在更加剧烈的运动情况下，例如在百米赛跑中，一个优秀运动员消耗的功率可超过1000瓦。 人在一秒钟内能做多少机械功呢？研究表明，人在长时间做功的情况下，即使消耗的功率超过1000瓦，其中也只有约100瓦的功率可作为机械功输送到体外。而马可以在长时间内以500瓦的功率做机械功，在短时间内的机械功率