第三节功和能

第三节功和能 一、知识目标 1.知道能量的定义，知道对应于不同的运动形式具有不同的能量. 2.知道物体能够对外做功是因为物体具有能量. 3.理解功是能量转化的量度. 4.理解不同能量之间的转化，知道转化中总能量守恒.

(一)能的概念 1.用多媒体展示下列物理情景 ①流动的河水冲走小石块. ②飞行的子弹穿过木板. ③自由下落的重物在地上砸了一个坑. ④压缩的弹簧把物体弹出去.

2.分析概括图片中流动的河水、飞行的子弹、下落的重物、压缩的弹簧都各自对物体做了功.3.总结：一个物体能够对外做功，则这个物体具有能.  4.同学们结合生活，举些物体具有能量的例子. • 张紧的弓能够做功，所以它具有能. • 电动机通电后能够做功，它具有能. • 打夯机能做功，它具有能. • 流动的空气能做功，它具有能.

5.结合学生所举的例子总结：物质的不同运动形式对应着不同的能.例如：有形变的弹簧具有弹性势能，流动的空气具有动能等.5.结合学生所举的例子总结：物质的不同运动形式对应着不同的能.例如：有形变的弹簧具有弹性势能，流动的空气具有动能等. 6.①演示：把弹簧固定在铁架台上，下端挂一物体，用力向下拉物体，使弹簧伸长后释放，物体将向上运动. ②分析：拉下物体，弹簧发生弹性形变具有弹性势能. • 松手释放后，弹簧缩短，对物体做功使物体具有了动能，同时弹簧的弹性势能减小，即把弹性势能转化为动能. • ③总结：各种不同形式的能量可以相互转化，而且在转化过程中守恒.

7.用多媒体展示几种现象，学生分析能量的转化情况.7.用多媒体展示几种现象，学生分析能量的转化情况. • ①水冲击水轮发电机发电.机械能→电能 • ②太阳出来，照耀森林.太阳能→生物能 • ③傍晚，电灯亮了.电能→光能(内能) • 过渡引言：上边我们分析了几个能量转化过程，并且在能量转化过程中与之紧密相关的是做功.那么：功和能之间到底有什么关系呢?

(二)功和能的关系 • 1.用多媒体展示下边几个过程 • ①人拉重物在光滑水平面上由静止而运动. • ②在水力发电厂中，水流冲击水轮机，带动水轮机转动. • ③火车在铁路上前进.

2.师生共同分析 • ①中人对重物做功的过程中，人的生物能转化为物体的动能. • 在水力发电厂中，水流对水流机冲击，带动水轮机转动.从而带动发电机转动而做功，水流的机械能转化为电能. • 火车前进而做功，把油和煤的化学能转化为内能，又把内能转化为火车的机械能. • 在上述过程中，发生了能量转化，且都伴随着做功过程并板书，做功使不同形式的能量发生转化. • 过渡：那么在能量转化中，能量的转化和所做的功之间有什么关系呢?

3.举例说明 • ①举重运动员把重物举起来，对重物做了功，重物的重力势能增加，同时，运动员消耗了体内的化学能，且运动员做了多少功，就有多少化学能转化为重力势能. • ②被压缩的弹簧放开时把一个小球弹出去小球的动能增加，同时弹簧的弹性势能减小，且弹簧对小球做了多少功，就有多少弹性势能转化为小球的动能. • 类似的例子还很多，归纳得到：做了多少功，就有多少能量发生转化. • 板书：功是能量转化的量度. • 过渡：通过上述分析：功和能之间有着密切的联系，那么，它们之间有什么不同呢?

4.功和能的不同 • ①功是和物体的运动过程有关的物理量，是一个过程量.能是和物体的运动状态有关的物理量，是一个状态量. • ②做功可以使物体具有的能量发生变化，而且物体能量变化的大小是用做功的多少来量度的.但功和能不能相互转化.

三、巩固练习 • 1.关于功和能，下列说法正确的是 • A.功就是能，功可以转化为能 • B.做功越大，物体的能越大 • C.能量转化中，做的功越多，能量转化越多 • D.功是物体能量的量度 • 2.运动员将质量为150 kg的杠铃举高2米： • ①运动员做了多少功? • ②有多少化学能转化为杠铃的重力势能? • ［１.C2.①3×103 J，②3×103 J］

四、小结 • 通过本节课的学习，我们知道了做功的过程就是能量转化的过程，并且做了多少功就有多少能量发生了转化，在以后的学习中，要注意运用功和能的观点、能的转化与守恒定律来分析和解决问题. • 五、作业 • (一)阅读课文，掌握功和能的关系 • (二)思考题 • 1.一个质量分布均匀的长方形木块，放在粗糙的水平地面上，长为2a，宽为a，若要把它从图中所在的位置直立起来，外力至少要做多少功?

2.挂在竖直墙壁上的长1.80 ｍ的画，画面质量为100 ｇ，下面画轴质量为200 ｇ，令将它沿墙缓慢卷起，ｇ取10ｍ/s2，需做_____J的功. • 参考答案： • 1. 2.45

1.能量是表示物体具有做功本领大小的 物理量 2.一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 3.功和能的联系： ①功和能都是标量 ②功和能的国际单位都是焦 ③功是能量转化的量度 4.功是过程量，能是状态量 功的大小等于转化的能量，但功不是能功和能 • 六、板书设计

七、素质能力训练 • 1.做功的过程是______的过程，功是______的量度. • 2.一根重为G，长为ｌ的均匀链条平放在水平面上，将链条的一端竖直向上慢慢提起，直到另一端刚离地为止，外力所做的功为______. • 3.一个人用10ｍ/s的速度踢出质量为０.２kg的足球，ｇ取10ｍ/s2，球在地面上运动一段距离后，滚上斜面，在斜面上１ｍ高处速度变为零.人踢球做功是______J.球运动中克服阻力所做的功是____J. • 4.质量为20 kg的小孩，平推一个质量为4 kg的物体使它得到对地4ｍ/s的速度，若小孩背靠着墙，则小孩做功为______，若小孩是站在光滑的冰面上，则小孩做功为______. • 5.长为a，高为ｈ，重为G的均匀长方体放在水平桌面上，开始时长方体右侧面与桌面的边缘对齐.现在左侧面中心加水平力推长木块.使其沿桌面匀速移动，设长方体与桌面间的动摩擦因数为μ，那么从开始到长方体下翻，水平力做的功为多少? • 6.质量为ｍ的物体从距地面高度H处以速度ｖ０被竖直向上抛出，已知它运动时受到的阻力大小恒为ｆ，且ｆ＜ｍｇ，假定每次与地面碰撞时损失的机械能可忽略不计，它在停止运动以前在空中通过的路程s＝______. • 7.如图所示，重为G的物体静止于倾角为α的粗糙斜面上，现使斜面向右做匀速直线运动，位移为s，求： • ①弹力做的功为多少? • ②静摩擦力做的功为多少? • ③重力做的功为多少? • 

8.如图所示，A、B是位于水平桌面上的两个质量相等的小木块(可视为质点)，离墙壁的距离分别为L和l，与桌面间的动摩擦因数分别为μA和μB.令给A以某一初速度，使之从桌面的右端向左端运动.假定A、B之间，B与墙之间碰撞时间都很短.且碰撞时无动能损失，若要使木块A最后不从桌面上掉下来，则A的初速度最大为多少?8.如图所示，A、B是位于水平桌面上的两个质量相等的小木块(可视为质点)，离墙壁的距离分别为L和l，与桌面间的动摩擦因数分别为μA和μB.令给A以某一初速度，使之从桌面的右端向左端运动.假定A、B之间，B与墙之间碰撞时间都很短.且碰撞时无动能损失，若要使木块A最后不从桌面上掉下来，则A的初速度最大为多少? • 9.如图所示，A、B两物体质量分别为ｍ和M，B静止在光滑的水平面上，若A以速度ｖ０与B碰撞后又与右边的墙壁发生碰撞，且碰后两物体的速度相等，若碰撞过程中无机械能损失.求Ｍ：ｍ＝？

1.能量转化；能量转化 2. 3.10；8 • 4.32；38.4 提示：小孩在光滑的水平冰面上时，利用动量守恒求得小孩获得的速度：小孩做的功等于物体与小孩获得的动能之和. • 5. 提示：设长方体的位移为ｘ时开始翻倒，由力矩平衡，解得，因此. • 6. 提示：在运动过程中Wf＝E、E＝ Wf＝f·s • 7.①－Ｇ·ssinθ·cosθ ②Ｇssinθcosθ ③０ • 8. • 提示：质量相等的木块相碰无动能损失，若要使A恰不离开桌面，物体在运动的过程中克服摩擦力做功应恰等于A的初动能，即，可解得vA. • 9.3∶１ • 提示：应用动量守恒和机械能守恒，即：mv0=(M-m);，即可解得.

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