3.3 能量转化的量度-2023-2024学年浙教版九年级上册科学

3.3 能量转化的量度 学习目录 目录 模块一 知己知彼 1 模块二 知识掌握 1 知识点一、功 1 知识点二、功率 5 模块三 巩固提高 8 知识重点 模块一 知己知彼 学习目标 目标解读 1.结合实例识别做功与不做功的情形，归纳出做功的两要素，知道功的单位。 2.能运用功的公式进行简单的计算。 3.理解功率的概念及功率表示的物理意义。 4.概述功率的单位及计算公式P=W/t，并能利用公式进行计算。 解读1：理解功的概念，知道功的单位，能运用功的公式进行简单计算，常见题型为选择题、填空题和计算题，难度适中。 解读2：理解功率的概念，知道功率的物理意义，能运用功率的公式以及推导公式进行计算，或结合二力平衡、速度等综合考查，常见题型为选择题填空题和计算题，难度适中。 模块二 知识掌握 知识点一、功 （一）功的含义 物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。力做功也常说成物体做功，如人的推力对小车做功，也可以说成人对小车做功。 （二）做功的两个必要因素 做功包括两个必要因素：一是 ；二是 。两者缺一不可，否则就没有做功，例如：运动员把杠铃举过头顶不动时，虽然有力但杠铃并没有在力的方向上移动一段距离，所以不做功。 (1)力对物体不做功的三种情况 ①有距离无力：物体没有受到力的作用，但由于惯性通过一段距离； ②有力无距离：有力作用在物体上，但物体没动，即物体没有通过一段距离； ③力与距离垂直：物体受到了力的作用，也通过了一段距离，但通过的距离与力的方向垂直。 (2)物体在力的方向上通过一段距离是指力与距离具有同向性、同体性和同时性。 （三）功的计算 功有大小，科学上规定：功等于 。即功=力x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，则功的计算公式为W= 。 应用功的计算公式时，必须注意以下三点： (1)要明确是哪个力对物体做功，或是哪个施力物体对哪个受力物体做功。 (2)公式W=Fs中的F是作用在物体上的力，s是物体在力F方向上通过的距离。例如：某运动员用500牛的力将足球踢出20米远，若用公式W=Fs=500牛x20米=10000焦计算就是错误的，因为踢球的力的作用距离并不是20米。 (3)F是使物体沿力F方向通过距离s的过程中，始终作用在物体上的力，它的大小和方向都是不变的。 （四）功的单位 在国际单位制中，力的单位是牛( N )，距离的单位是米( m)，功的单位是牛.米(N. m )，在国际单位制中，用专门的名称“焦耳”来表示，简称为焦，符号是J。1焦= 。 （五）做功的实质 做功的过程实质上就是能量转化的过程，力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。因此，可以用功来量度能量转化的多少。 例如：举起重物时做功100焦，人体就有100焦的能量转化成了物体的势能；拖动物体做功500焦，人体就有500焦的能量转化成了物体的动能和由于各种摩擦而产生的内能。能量的单位与功的单位一样，也是焦耳。 【能力拓展】 1.做功跟我们日常所说的“做工”或“工作”不一样。“做工”更多指从事体力劳动，在体力劳动中，人 可能做功，也可能没有做功。如建筑工人搬运重物在水平路面上行走，是在“做工”，但没有做功。“工 作”可以指体力劳动，也可以指脑力劳动，脑力劳动没有做功。 2.判断物体做功的多少，要看力和在力的方向上通过的距离，不要受接触面粗糙程度和斜面的影响。 3.功和能的区别与联系：功和能是两个不同性质的量，功是过程量，它对应的是一段时间和一段过程；能是状态量，它对应的是一个时刻和一个状态。但功和能这两个量又是密切相关的，首先，能是物体做功的本领，如果一个物体具有做功的本领，我们就说它具有能；其次，功是能量转化的量度，即在一个过程中，能量究竟转化了多少，可以用相应的功量度出来。 [例题1] （2022•杭州模拟）运动会上，小明为班级买来了一箱矿泉水，则下列过程中，小明对箱子有做功的是（　　） A．小明推放在地面上的箱子，没推动 B．小明提着箱子站在操场上 C．小明提着箱子在操场上水平匀速走动 D．小明提着箱子上楼梯 [例题2] （2022秋•义乌市期中）如图所示，塔式起重机下挂着重物，在下列三种情形中：①重物静止不动；②重物匀速向上运动；③重物沿水平方向匀速移动。下列关于钢索拉力对重物做功的判断及其原因的分析，正确的是（　　） A．只有情形①③做了功，因为重物的机械能发生了变化 B．只有情形②做了功，因为重物的机械能发生了变化 C．只有情形①③做了功，因为起重机消耗了能量 D．只有情形②做