九年级科学上册第12讲功和功率教案浙教版Word文档格式.docx

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化学能转化为机械能

8.人骑自行车时能量转化关系是什么?

9.蓄电池充电时和放电时的能量转化关系是什么?

电能转化为化学能,化学能转化为电能

10.常见的电热器工作时的主要能量转化关系是什么?

电能转化为内能

11.流星的能量转化关系是什么?

机械能转化为内能

12.（课本72页）热空气上升推动风车转动的能量转化关系是什么?

热能转化为机械能

13.蒸汽机的能量转化关系是什么?

燃料的化学能转化为水蒸汽的内能再转化为汽车的机械能

14.能的转化和转移有什么本质区别,请各举两例加以说明?

能的转化指的是能的本质发生了变化,而能的转移指能的本质没有发生变化，凡是做功改变物体内能的都是能的转化,而热传递改变物体内能的都是能的转移

晒太阳、冷热水混合等都是能的转移，电热器烧水属于能的转化（电能转化为内能）

15．燃料燃烧的能量转化关系使什么？

16．将热水倒入能水肿，热水的温度没有上升的原因是什么？

能的转化和转移有一定的方向性

【经典例题】

【例1】下列对能量转化的描述不正确的是

A．蓄电池充电：

电能一化学能

B．发电机工作：

电能一机械能

C.萤火虫发光：

生物质能一光能

D．内燃机工作：

化学能一内能一机械能

【答案】B

【例2】如图所示，在试管中装一些水，用软木塞塞紧，对试管加热使水沸腾，会看到蒸汽把软木塞“嘭”的一声顶开。

“蒸汽顶开软木塞”是一个能量转化的过程，请对此能量转化过程作出描述：

_________________________________。

【答案】内能转化为机械能（动能）

【例3】下列实例中，属于机械能转化为内能的是：

A．流星穿过大气层时发热发光B．冬天，嘴对着双手哈气

C汽油机的做功冲程D．不锈钢汤勺放在热汤中

【答案】A

【知识导入】

1.小车陷入草地中，农夫用力但没推出，农夫对小车做功了吗?

2.两个小朋友拎着一桶水从水池边水平向前走了100米去浇花,他们对桶做功了吗?

1、做功的两个必要因素.

重点:

抓住力作用在物体上是否有“成效”——物体有否沿力的方向发生移动距离.

2、明白不做功的三种情况

A.物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离.叫“劳而无功”。

B.物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用（如物体因惯性而运动）.此情况叫“不劳无功”。

C.物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直（如起重机吊起货物在空中沿水平方向移动）.此情况叫“垂直无功”。

3、在分析做功情况时还应注意以下几点

A.当物体的受力方向与运动方向不垂直时,这个力就要做功.

B.一个物体同时受几个力的作用时,有一些力做了功,有些力没有做功.因此,讲做功必须指出是哪一个力对哪一个物体做功.；

或哪个物体对哪个物体做功。

C.什么叫物体克服阻力做功。

若物体在运动方向上受到一个与此方向相反的力F的作用,我们通常说物体克服阻力F做了功。

比如:

沿竖直方向匀速提重为G牛的物体向上移动了ｈ米,我们可以说：

提力对物体做了功。

功的大小为Ｗ＝ＦS＝Ｇh；

也可以说物体克服重力做功,功的大小为W＝Gh;

在水平方向上,物体克服摩擦力做功,功的大小为W＝fs.

4、对公式W＝Fs的理解

（1）物理意义：

表示能量转化数量大小的物理量。

（2）功的定义：

功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

公式：

一般式W＝Fs；

功和功率的关系式W=Pt

常用式W＝Gh（克服重力做功）或W＝f阻s（克服摩擦阻力做功）

（3）单位：

牛顿米；

国际单位的专用名称——焦耳（J）

（4）注意事项

A.有力才有可能做功,没有力根本不做功.

B.F与s的方向应在同一直线上（比如一个人提着一重物G,从山脚顺着一之字形的山路爬到山顶,此时人克服重力做功所移动的距离并不是山路的长,而是从山脚到山顶的高）

C.做功的多少,由W＝Fs决定,而与物体的运动形式无关.

5、怎样理解功率的概念

表示物体做功的快慢.

（2）定义：

物体在单位时间内所做的功.

（3）计算式P＝W/t.

（4）单位：

牛顿/米；

国际单位的专用名称：

瓦特（W）.

（5）注意事项

A.注意区别功与功率.功率与功是两个不同的物理量,“功”表示做功的“转化的能量数量多少”,而“功率”则表示做功的“快慢（转化的能量快慢）,“数量多少”与“快慢”的意义不一样.只有在做功时间相同时,做功多的就做功快.否则,做功多,不一定做功就快,即“功率”不一定就大.也就是说:

功率大小不但与功的大小有关,还和做这些功所需的时间多少有关.

B.由P＝W/t变形为P＝F·

v可知:

功率一定时,力F与速度v成反比.

题型一：

力是否做功的判断

【例1】下列情况中，人对物体做功的是（　　）

A．举重运动员单着杠铃不动接受记者照相

B．人提着重物沿水平路面匀速前进

C．人用力推车同时车沿力的方向在水平地面上运动

D．小孩用力搬石头，未能搬动

【答案】C

【解析】A、运动员对杠铃有力的作用，但是在力的方向上没有距离，故人不做功，故A错误；

B、人提着重物沿水平路面上匀速前进，人在水平方向上对重物没有力的作用，故人不做功，故B错误；

C、人对车有力的作用，同时车在力的方向上产生了距离，故人对车做功，故C正确；

D、小孩对石头有力的作用，但是石头没有在力的方向上产生距离，故小孩不会做功，故D错误；

故选C．

【例2】如图所示，四幅图是小新提着包回家的情景，小新提书包的力不做功的是哪幅图（）

【解析】B选项，小新对书包的力竖直向上，书包在竖直方向上没有移动距离，书包沿水平方向移动。

因此选B

变式训练：

一个同学用50牛的水平方向的力，将一只重为5牛的足球沿水平方向踢了出去，足球在地上滚动了40米才停下来。

在球滚动的过程中，脚对球做的功是（）

A、0焦B、200焦

C、2000焦D、条件不足，无法计算

【解析】球在滚动过程中，脚对球没有力。

因此不做功。

题型二：

功和功率的计算

【例1】某学生用40牛的力将重60牛的铅球抛出5米远，则铅球在空中运动过程中，人对铅球所做的功是：

（）

A．200焦　　　B．300焦　　　C．0焦　　D．500焦

【例2】班里组织一次从一楼上三楼的登楼活动，要求每个同学测量自己的登楼功率．为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的是：

（　　）

①三楼地面到一楼地面的高度；

②从一楼到达三楼所用的时间；

③每个同学的质量或体重；

④一楼到三楼楼梯的长度．

A．②③B．①②③④C．①②③D．②③④

【答案】C．

【解析】登楼时是克服自身的重力做功，功等于重力和楼高的乘积，功除以登楼时间就是登楼的功率．

解答：

登楼是克服自身重力在竖直方向上做功，功率的计算公式为P=Wt=Ght=mght，因此需要测量的物理量是：

质量（或体重）、楼高和登楼的时间．

教学大楼每层楼高为3m，小明提着一重为50N的箱子，沿楼梯从一楼登上三楼，再沿三楼水平走廊走了4m进入教室，则小明从一楼到教室过程中对箱子做的功为（　　）

A．0JB．300JC．450JD．500J

【解析】由题意可知F=50N，一层楼高3m，一楼到三楼是两层楼高，又因为提箱子的力竖直向上，即水平方向上没有对箱子做功，所以S=3m×

2=6m，根据W=FS进行计算即可．W=FS=50N×

6m=300J．故选B

前不久，闽江口发生一起两船相撞事故，致使一货船沉入几十米深的江底．假设沉船上有一只体积为0.02m3，重为500N的密闭保险箱．现用绳子将保险箱从江底匀速向上拉，在50s内提升了10m（未露出水面），此过程中：

（不计水的阻力，g取10N/kg）

（1）保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各多大？

（2）保险箱上升的速度多大？

（3）拉力做了多少功？

【答案】

（1）保险箱受到水的浮力和绳子的拉力各为200N、300N；

（2）保险箱上升的速度为0.2m/s；

（3）拉力做了3000J的功．

【解析】

（1）知道保险箱全浸没在水中，排开水的体积等于保险箱的体积，利用阿基米德原理求保险箱受到的浮力；

而保险箱受到水的浮力加上绳子的拉力等于保险箱重，据此求绳子的拉力.保险箱受到水的浮力：

F浮=ρ水gv排=1.0×

103kg/m3×

10N/kg×

0.02m3=200N，

∵F浮+F拉=G，∴绳子的拉力：

F拉=G-F浮=500N-200N=300N；

（2）知道保险箱上升的距离和时间，利用速度公式求上升速度；

保险箱上升的速度：

v=st=10m50s=0.2m/s；

（3）知道拉力大小和上升的距离，利用功的公式求拉力做功．拉力做功：

W=F拉s=300N×

10m=3000J

请一位同学讲解机械能的相关知识点

【内容讲解】

1．如果一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能。

2．动能与势能之和称为机械能。

物体由于运动而具有的能叫动能。

势能包括重力势能和弹性势能。

物体由于被举高而具有的能叫重力势能;

物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。

3．影响动能的因素是质量和速度，影响重力势能的因素是质量和高度。

影响弹性势能的因素是物体发生弹性形变量的大小。

4．机械能守恒指：

在不计摩擦和介质阻力的情况下物体只发生动能和势能的相互转化且机械能的总量保持不变，也就是动能的增加或减少等于势能的减少或增加。

机械能与整个物体的机械运动情况有关。

当有摩擦时，一部分的机械能转化为热能，在空气中散失，另一部分转化为动能或势能。

所以在自然界中没有机械能能守恒。

5．能量守恒定律

能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变。

这就是能量守恒定律，如今被人们普遍认同。

6.功和能的关系

（1）不同形式的能量之间可以相互转化。

“摩擦生热是通过克服摩擦做功将机械能转化为内能；

水壶中的水沸腾时水蒸气对壶盖做功将壶盖顶起，表明内能转化为机械能；

电流通过电热丝做功可将电能转化为内能等等”。

这些实例说明了不同形式的能量之间可以相互转化，且是通过做功来完成这一转化过程。

（2）功是能量转化的量度。

做多少功，就有多少能量发生转化。

7．势能、重力势能

（1）势能是属于相互作用的物体系统的,是对系统而言的。

如物体被举高h具有的重力势能EP=mgh是属于物体与地球系统的。

通常说物体具有势能是简略的说法。

单个物体没有势能。

如重力势能是物体和地球这个系统所共有的能量，弹性势能是组成弹簧的各质点组成的系统所共有的能量。

（2）势能都是相对的，势能的具体值只有在选定了零势能面才有意义。

零势能面的选取可以是任意的，但一般选地面（或海平面）为零势能面。

重力势能和其他势能，如弹性势能、分子势能、电势能等一样具有相对性，且有正、负之分，其值取