3.3 能量转化的量度-【帮课堂】2022-2023学年九年级上册科学同步精品讲义（浙教版）

3.3 能量转化的量度 【知识网络】 【知识掌握】 一、功：物体具有 做功 的本领，是因为它具有能。做功的过程实质上 能量转化 的过程，力对物体做多少的功，就有 多少的能量 发生转移。 定义 作用在物体上的 力 和物体在力的方向上移动的 距离 的乘积。 两个必要因素 一个是作用在物体上的 力 ，另一个是物体在力的方向上移动的距离 。 计算公式 功=力ⅹ距离 W=FS=Pt 单位 国际单位：焦耳 简称：焦 1焦=1牛·米 二、功率：反映物体做功快慢的物理量 定义 单位时间里完成的功叫功率 计算公式 功率=功/时间 P=W/t P=Fv （v=S/t） 单位 国际单位：瓦特；简称：瓦；符号：W 常用单位还有：千瓦、兆瓦 1千瓦=1000瓦 1兆瓦=1000千瓦=106瓦 【例题精析】 例1． 现有甲、乙、丙三个质量不同的物体（m甲＞m乙＞m丙），在相等的恒力F作用下，分别在水平方向、沿斜面向上、竖直方向通过了相等的距离s，如图所示。F在三种情况下做的功分别为W甲、W乙、W丙，三者大小判断正确的是（　　） A．W甲＞W乙＞W丙 B．W甲＜W乙＜W丙 C．W甲＝W乙＝W丙 D．W甲＝W乙＜W丙 【解答】解：先后用同样大小的力F使物体沿力的方向移动相同的距离s；该力在这三个过程中所做的功分别为W甲、W乙、W丙，三个功的大小都等于W＝Fs；即W甲＝W乙＝W丙； 故C正确；ABD错误。 故选：C。 例2．如图所示，一名中学生做一次引体向上，克服重力做的功约为（　　） A．3J B．30J C．300J D．3000J 【解答】解：中学生的体重在500N左右，引体向上的高度在60cm＝0.6m左右，做一次引体向上克服自身的重力做的功约为W＝Gh＝500N×0.6m＝300J。 故选：C。 例3．如图所示，某同学分别用背、抱、平拉、滚拉的方式运水（塑料桶中间带有转轴，桶中装满水），在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，他对水做功最多的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由图可知，AB中某同学是用背背、用手抱，即力的方向向上，桶是在水平方向上移动的距离，即沿向上的方向没有移动距离，因此不做功； 在其他条件相同时，滑动摩擦力大于滚动摩擦力，则C中滑动摩擦力大于D中的滚动摩擦力；又因为匀速拉动水桶向前运动，所以由二力平衡条件可知C中拉力大于D中拉力，且水平移动的距离s相同，根据W＝Fs可知C做功最多，故ABD不合题意，C符合题意。 故选：C。 例4．为早日实现“建设美丽嘉兴，打造江南水乡典范”的目标，各项工程建设正在我市如火如荼的开展。如图为正在施工的工程车，下列关于工程车的说法正确的是（　　） A．做的功越多，效率越高 B．做功多的工程车，功率大 C．延长工作时间，可提高效率 D．做功越快的工程车，功率越大 【解答】解： A．机械效率是指有用功占总功的百分比，与做功多少没有必然的联系，故A错误； B．功率大表示做功快慢，与做功多少没有必然联系，故B错误； C．效率指有用功占总功的比值，有用功多，与做功时间无关，故C错误； D．功率是表示做功快慢的物理量，机械做功越快，表示功率越大，故D正确。 故选：D。 例5．质量为1.5t的汽车，在平直公路上以额定功率60kW从静止开始运动，经15s运动200m恰好达到最大速度，接着匀速运动25s关闭发动机，滑行100m停下。v﹣t图像如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2倍，下列判断不正确的是（　　） A．全程中汽车所受阻力的大小为3×103N B．整个过程中发动机做的功2.4×103J C．汽车的最大速度是20m/s D．0﹣15秒内汽车的驱动力一直大于阻力 【解答】解：A、全程中汽车的所受阻力：f＝0.2G＝0.2mg＝0.2×1.5×103kg×10N/kg＝3×103N，故A正确； B、由题意可知，整个过程中发动机的工作时间t＝40s，且在这段时间内发动机的功率不变； 由P可得，整个过程中发动机做的功：W＝Pt＝60×103W×40s＝2.4×106J，故B错误； C、因汽车匀速行驶时处于平衡状态，汽车的驱动力和阻力是一对平衡力，所以，汽车的驱动力F＝f＝3×103N； 由PFv可得，汽车的最大速度：v最大20m/s，故C正确； D、由图可知，0～15s汽车的速度不断增大，所以此时汽车的驱动力大于汽车受到的阻力，故D正确。 故选：B。 例6．物体A和B叠放在不光滑的水平面上，A的质量为1kg，B的质量为2kg，在B上作用一个水平向右的3N的拉力，使AB一起匀速前进了4m，在这个过程中B对A做功（　　） A．4J B．12J C．0 D．6J 【解答】解：对A分析，因A做匀速直线运动