第2节 能量转化的量度

第2节 能量转化的量度(2课时)

教学目标:1、理解功的概念,知道功的两个必要的因素。理解能的转化跟做功的关系 2、知道功的计算公式,知道功的单位,初步掌握功的计算方法

3、知道功率的概念,知道用功率来描述做功的快慢,知道功率的单位,初步掌

握功率的计算方法

重点难点:功的概念的内涵和外延 能量转化的量度:功、功率 教学过程:

第1课时

引入:以举重、马拉车为例,说明能量的相互转化。并引出能量转化的量度――功 一、功

读图并思考:从力和运动角度分析,举重运动员向上举起杠铃和马向前拉车两种情景有什么共同的特点?

――杠铃和马车都受到力的作用,并且在力的方向上都发生了移动。

功:物体受到力的作用,并且在这个力的方向上通过一段距离,我们就说这个力对该物体

做了功。

*注:1、要搞清楚是什么物体用力,什么物体受力,在力的方向上产生了什么效果。 2、要注意做功与“做工”和“工作”的区别。 3、功必须具备两个要素(力和力的方向上通过的距离)

讨论:塔式起重机下挂着重物,当重物处于①静止不动、②匀速向上运动、③沿水平方向匀

速运动三种不同情况时,钢索的拉力是否都对它做了功?

――静止不动和水平方向运动都没对重物做功 匀速向上运动对物体做了功 强调功所需具备的两个要素。

*在下列三种情况下,力对物体没有做功:

⑴物体没有受到力的作用,但因为惯性通过一段距离; ⑵物体受到力的作用,但没有移动距离;

⑶物体受到了力的作用,同时也运动了一段路程,但在力的方向上没有通过距离;

二、功的计算

公式:功=力×距离 (功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积)

W=Fs

单位:焦(J)或 牛·米(N·m) 计算时需注意的问题:

1、 分清是哪个力对物体做的功,计算功时的F就是这个力 2、 公式中的“s”一定是在力的方向上通过的距离,强调对应 3、 功的单位:功的单位是焦耳,简称“焦”

例:一辆汽车在高速公路上以30米/秒的速度匀速行驶,受到的阻力是2000牛,这辆汽车

在1分钟做的功是多少?

例:某大厦楼高50米,完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1×104米3,还需用其他建筑材

料共约2×104米3,假设混凝土的密度为2.5×103千克/米3,其他建筑材料的平均密度为1.5×103千克/米3,取g=10牛/千克。 ⑴此大厦的自重为多大?

⑵勘测表明,该大厦的地基所承受的压强不得超过1.2×106Pa,若房基与地面的接触面积

为1×103米2,此大厦的最大载重量为多大?

⑶若要从地面向楼顶提供自来水,加压设备至少需给水施加多大压强?若每天要把100

米3的水从地面送到楼顶上,每天至少应对水做多少功?

小结:以举重和马拉车为例,说明功和能的关系。

做功的过程实质上就是能量转化的过程,力对物体做多少功,就有多少能量发生了

转化。所以可以用功来量度能量转化的多少,能量单位与功的单位一样,也是焦耳。 课堂练习:课后练习1-3题

第2课时 引入:展示两张图片

作对比,说明人类生产力的进步,同时也提出两者做功的快慢。 功率――单位时间里完成的功。 反映该物体做功的快慢。 计算公式:功率=功/时间 P=W/t

单位:瓦特(W) OR 焦/秒 (J/s) OR 牛·米/秒(N·m/s)

――说明物理量的单位可以通过推导的公式来获得 介绍:1、功率是机器的主要指标之一,介绍功率对生产的意义 2、介绍人和部分交通工具的功率值

例1:有两台功率大小不同的起重机,已知它们的功率之比是1:3,若让它们完成相同的功,

则所用的时间之比是______;若它们的工作时间相同,则完成的功之比是______。

例2:高出水面30米处有一个容积是50米3的水箱,要用一台离心式水泵抽水给水箱,1

小时即可能把水箱充满。这台水泵的功率至少是多少kW?(

g=10牛/千克)

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