第3节 能量转化的量度,举重运动员将60千克的杠铃举高2米，有多少化学能转化为杠铃的势能？,马拉着车行走100米，需消耗多少化学能？,思考,这些能量转化的多少用什么来量度呢？,这两种能量转化情景有什么共同特点？,S,F,S,一、功的含义 1.含义： 物体在力的作用下，并且在这个力的方向通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功,手对车,判断下列情形人对物是否做功？,做功,有力无距离不做功,没有力对它做功,有力无距离不做功,冰柱在光滑的冰面上滑动,你领悟了吗？,静止,搬运工在平地上行走，他对货物向上的支持力对货物做功吗？,力和物体运动方 向垂直时力不做功,2.做功的两个必要因素：,（2）物体在力的方向上通过的距离。,这两个因素是严格的，缺一不可 ！,（1）作用在物体上的力。,3.力对物体不做功的情形：,物体没有受到力的作用，如冰球由于惯性在冰面上通过一段距离；,A.不劳无功：,B.劳而无功：,物体受到了力，但没有移动距离； 如推车而不动。,C.张冠李戴：,物体受到了力，同时物体也移动了距离，但力的方向始终跟运动方向垂直；如手提水桶水平移动,共同探讨：,下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功： （1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起 （2）人再一次用力把箱子提起,（3）人用力提着皮箱在原地不动 （4）人提着箱子在水平路面上走了50米 （5）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上 （6）人把箱子放在电梯上,电梯从1楼上升到10楼 （7）人提着皮箱在电梯中上升,静止空中,竖起向上提,水平移动,吊车对货物的拉力是否做功？,不做功,做功,不做功,S=0,S与F同方向,SF,起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起,思考：第二次与第一次比较说明了什么？,在力一样大时，功的大小跟物体沿力的 方向移动的距离成正比,起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起,思考：第三次与第一次比较说明了什么？,在力的方向移动的距离一样大时，功的大小跟物体受力的大小成正比,1、功等于力和物体在力的方向上通过的距离 的乘积。,（注意S是指在 F的方向上移动的距离）,3、功的单位：焦耳,（焦）,1焦耳=1牛顿米,（意义：1牛的力使物体在力的方向上，通过1米的距离时所做的功为1焦。）,2、功的公式：,功=力距离,W=FS,二、功的计算,4. 1焦耳有多大？,1）把一只鸡蛋举高2米所做的功大约为 1焦耳,2）把一本书从地面捡起放回桌面所做的功大约为 2焦耳,例1：用100牛的水平力将某物体沿水平地面拖动5米，需要做多少功？,解：,W=Fs=100牛5米=500焦,若该物体重为500牛，则这个过程中，重力做多少功？,因为重力方向没有通过距离（SG）， 所以重力做功为0。,例：有一物体重100牛，把该物体从地面匀速提到高为1米的桌面上，需要做多少功？如果将这个物体用50牛的力沿水平地面拖动10米，需要做多少功？,解：匀速提升 F1=G=100牛,又s1=1米 W1=F1s1=100牛1米=100焦,F2=50牛 s2=10米 W2=F2s2=50牛10米=500焦,答：,注意：提升物体所做的功常直接用W=Gh计算,举重运动员将60千克的杠铃举高2米，运动员对杠铃至少做多少功？(g取10牛/千克),解： G=mg=60千克10牛/千克=600牛,W=Gh=600牛2米=1200焦,答：,杠铃的势能增加1200焦。,此时杠铃的势能增加多少焦？,已知马车重3000牛，匀速行驶时，受到的阻力为重力的0.2倍，马拉着车匀速行驶100米，拉力做多少功？,W=Fs=600牛100米=6 104焦,解：匀速行驶 F=f=0.2G=0.23000牛=600牛,答：,此时是否马车的动能增加6104焦？,不是。马对车做功消耗的能量转化为马和车的动能以及各种摩擦产生的热能。匀速行驶过程中，消耗的能量转化为各种摩擦产生的热能。,三、功和能的关系,1、能：物体具有做功的本领，就说物体具有能(单位：焦耳),2、做功的过程实质上就是能量转化的过程,3、功用来量度能量转化的多少,一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？重力对车做功多少？,解：,答 ：人对车做功100J，重力对车没有做功,习题1,1、做功的两个必要因素 1）作用在物体上的力 2）物体在力的方向上通过的距离 2、用W=FS计算时，力和距离要一一对应。 3、当竖直方向上克服重力做功时，为了简便，我 们可以直接写作W=Gh,小结,4、某足球运动员在水平方向用25牛的力，将10牛的球沿水平地面踢出，踢出后球在地面上滚了30米才停下来。在球滚动过程中，脚对球所做的功为（ ） A、750焦 B、300焦 C、450焦 D、0,D,练习3,思考:,某同学用80N的力猛题一个静止在水平地面上的足球,球离脚后向前滚动了5m.人对球作了多少功？,（1）脚踢球的瞬间，脚对球做了功吗？ （2）足球在滚动的5m过程中，脚对球做了功吗？为什么？ （3）足球在滚动的过程中，重力对球做了功吗？为什么？,如图所示:有一质量为50g的小球在桌面上滚动里30cm后落在地面上,桌高80cm,问重力对小求一共做里多少功?,例题选讲1,h,分析:小球在水平桌面上滚动时,小球没有在重力的方向上通过距离,故重力没有做功;小球在落向地面的过程中,重力才对小球做了功,在图中,mambmc,三个物体在同样的力F作用下,都沿着力的方向移动距离S,比较力F对三个物体所做的功,结论是( ) A.一样多 B.对a做的功 多 C.对b做的功 多 D.对c做的功 多,F,F,F,a,b,c,例题选讲2,A,再见,