3.3.1能量转化的量度　课件　　2024—2025学年浙教版科学九年级上册

3.3能量转换的量度 第1课时 举重运动员举起杠铃时，将体内储存的化学能转化为杠铃的势能； 起重机提升重物时，将电能转化为重物的动能和势能。 为了量度能量转化的多少，描述能量转化的快慢，我们需要学习功和功率的相关知识 从科学的角度来看，当运动员举着杠铃不动时， 虽然要用很大的力，但此时运动员并没有对杠铃做功。 运动员举着杠铃不动 那么，如何理解做功的含义？ （一）功 （一）功 下图是物体在力的作用下做功的实例。 在这两个实例中有什么共同特点？ F F s s 共同特点： 货物和小车都受到了力的作用 都在力的方向上运动了一段距离。 （一）功 1.功的含义 在科学上，如果物体受力且沿受力方向移动一定的距离，就说力对物体做了功。 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。 （一）功 下图是物体在力的作用下没有做功的实例。 在这两个实例中有什么共同特点？ F 无s F s 石头受到人对它向上力的作用， 但没有在这个力的方向上通过一段距离 书包受到人的提力的方向是竖直向上的， 而书包是在水平方向通过一段距离， 在提力方向上没有通过一段距离 共同特点:有力作用在物体上，但在力的方向上没有移动一段距离。 6 （一）功 2.做功的两个必要因素 ①作用在物体上的力（F） ②物体要在力的方向上通过一段距离(s) 两者缺一不可 （一）功 力对物体不做功的三种情况 ①有力无距离（劳而无功） ②无力有距离（不劳无功） ③力与距离垂直（垂直无功） （一）功 例：（2023秋•金华期中）下图所示NBA比赛中的四种场景，下列过程球员对篮球做功的是（　　） A．图①中球员带球上篮 B．图②中球员头顶篮球水平走进篮球场 C．图③中球员持球摆pose D．图④中球出手后空中飞行的过程 A (1)做功跟我们日常所说的“做工” 或“工作”一样吗？ 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)如图所示，塔式起重机下挂着重物，在重物静止不动、匀速向上运动、沿水平方向匀速移动三种情形中，钢索的拉力是否都对重物做了功？ （一）功 思考与讨论 静止不动 匀速向上运动 沿水平方向匀速移动 S=0 s≠0，s与F方向一致 s≠0，s与F方向垂直 不做功 做功 不做功 （一）功 功有大小，作用在物体上的力越大、物体在力的方向上移动的距离越大，力所做的功也就越多。 科学规定上：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积 牛（N） 米（m） 焦耳（J） 功＝力×距离 W = F s 计算公式 即：1 J＝1 N · m 3.功的计算 意义：1 N的力使物体在力的方向上通过1 m的距离时所做的功为1 J。 单位 （一）功 例：如图所示，有一物体重 100 牛，把该物体从地面匀速举到高为 1 米的桌面上，做了多少功？ 如果将这个物体用30 牛的力沿水平地面匀速拖动10 米，做了多少功？ F1 F2 解:（1）匀速提升物体所用的向上的力：F1 ＝ G ＝ 100 牛 物体在力的方向上通过的距离：s1 ＝ 1 米 所以力F1 所做的功为：W1 ＝ F1s1 ＝ 100 牛×1 米＝ 100 焦 （2）拖动物体所用的水平拉力：F2 ＝ 30 牛 物体在力的方向上通过的距离：s2 ＝ 10 米 所以力F2 所做的功为：W2 ＝ F2s2 ＝ 30 牛×10 米＝ 300 焦 答：举高物体做功100 焦；拖动物体做功300 焦。 （一）功 功和能的关系 ①做功的过程实质上就是能量转化的过程 ②能是物体做功的本领，如果一个物体具有做功的本领，就说物体具有能 ③功用来量度能量转化的多少 （一）功 小结 缺一不可 功 做功的两个必要因素 作用在物体上的力 在力的方向上通过一段距离 功的单位：焦 功的计算：W=Fs （一）功 例（2022•西湖区校级一模）下列实例中，没有对物体做功的是（　　） A运动员挺举杠铃的过程 B．起重机提升大石块 C．小宇推木箱推而未动 D．运动员将弓拉弯的过程 C （一）功 例（2021秋•越城区期末）下列情况中，人对物体做了功的是（　　） A．人用力推木箱却没有推动 B．手提着水桶在水平地面上匀速行走 C．举重运动员举着杠铃不动 D．人推着车在水平路面上向前匀速运动 D $$