2024年秋初中科学九年级上册同步课件（浙教版）3.3.1能量转化的量度

第3章能量的转化与守恒3.1能量转化的量度1学习目标2课时导入3感悟新知4随堂检测5课堂小结功功的计算①运动员将杠铃举起：__________________________。思考1：请说出下列过程中能量形式是怎样的转化的？化学能转化为杠铃的机械能思考2：从力和运动的角度分析，以上两个过程有什么共同特点？杠铃和重物都受到了力的作用，且在力的方向上都发生了移动。为了量度能量转化的多少，今天我们就来学习功的有关知识。②起重机提升重物时：

___________________________。电能转化为重物的机械能知识点功11.功的定义：在科学上，如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过了一段距离，我们就说这个力对物体做了功。Fs力做功也常说成物体做功，如运动员作用在杠铃上的力对杠铃做功，也可说成运动员对杠铃做功。思考讨论：当运动员举着杠铃不动时，运动员对杠铃做功了吗？当运动员举着杠铃不动时，虽然要用很大的力，由于杠铃在力的方向上没有通过了一段距离，所以运动员并没有对杠铃做功。那么，怎样理解做功的含义？读图(1)想一想，在这两个实例中有什么共同特点？叉车对货物和人对小车做功了吗？叉车把货物从地面抬升到一定高度人推小车在水平路面上通过一段路程共同特点：货物和小车都受到了力的作用，并且都在力的方向上运动了一段距离。做功做功(2)想一想，下图中的力有没有做功?并写出原因。人用力搬石头，石头没有搬动石头虽然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，因此这个力没有做功。人提书包在水平路面上匀速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，因此提力也没有做功。2.做功的两个必要因素科学上，做功必须包含两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过一段距离。注意：这两个因素是严格的，缺一不可！FsF思考与讨论(1)做功跟我们日常所说的“做工”或“工作”一样吗？参考答案：科学上做功，它有严格而明确的含义，一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过一段距离，偏重于“成效、贡献”。日常所说的“做工”或“工作”是指消耗一定体力和脑力的人类活动。(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？静止空中竖起向上提不做功做功S=0S与F同方向FFS⊥F，力的方向上S=0水平移动不做功S3.不做功的三种情况（1）劳而无功：有力作用在物体上，但物体没有移动。如：小孩推车，车不动，推力不做功。（2）不劳无功：物体靠惯性移动一段距离，并不是受到力的作用向前运动。如：投出去的篮球在空中继续飞行。（3）垂直无功：力的方向与物体的运动方向垂直，力没做功。功有大小。作用在物体上的力越大，使物体移动的距离越大，这个力的成效越显著，说明这个力做的功越多。例如：叉车抬起的货物越重，作用的力越大，它做的功就越多；叉车把货物从地面上抬升的高度越高，它做的功也越多。知识点功的计算21.科学上规定:功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。即：功＝力×距离2.公式：W=FSW:功

F:力

s：距离3.单位在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称为焦，单位符号为J。它是为了纪念英国科学家焦耳而命名的。1焦＝1牛·米你知道1焦耳有多大吗？把1只鸡蛋举高2米，做的功大约是1焦。把一本《科学》书从地面捡起放回桌面所做的功大约为2焦耳。例题：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？F2F1两个过程各做多少功？解析：匀速提升物体所用的向上的力：F

1＝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焦举重运动员具有能量才能对杠铃做功，做功时消耗的能量转化为杠铃的势能；推车的人有能量才能对车做功，做功时消耗的能量转化为车的动能以及由于摩擦而产生的热能。关系：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。思考与讨论结合举重和人推车等事例，谈谈能量的转化与做功的关系。4.功和能的关系（1）物体具有做功的本领，是因为它具有能量。（2）功是能量转化的量度：做功的过程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。（3）功是一种过程量，它和一段位移（一段时间）相对应；而能是一种状态量，它与一个时刻相对应。（4）两者的单位是相同的都是焦耳，但不能说功就是能，也不能说“功变成了能”。阅读焦耳是英国物理学家。1818年12月24日生于索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主。焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位酿酒师和业余科学家。焦耳焦耳可以说是一位靠自学成才的杰出的科学家。焦耳最早的工作是电学和磁学方面的研究，后转向对功热转化的实验研究。1866年由于他在热学、电学和热力学方面的贡献，被授予英国皇家学会柯普莱金质奖章。他以极其精确的数据，为热和功的相当性提供了可靠的证据。人们为了表达对他的敬意，将功和能量的单位叫做焦耳。1.[2023·舟山]功是能量转化的量度。下列实例中，力对物体没有做功的是(

)A2.[2024·宁波高风中学期末]如图所示，用大小相等的拉力F，分别沿光滑的斜面和粗糙的水平面拉木箱，拉力方向和运动方向始终一致，运动距离sab＝scd。比较两种情况下拉力所做的功(

)A.在ab段做的功较多B.在cd段做的功较多C.一样多

D.无法判断C3.[2023·舟山期末]非洲旱季，人们常用河马滚桶(中间有转轴的塑料桶)运水。下列选项中，小华分别用背背、手抱、平拉、滚拉的方式运一整桶水，在粗糙程度相同的水平地面上匀速行走相同路程，他对