1、第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒;第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度第 3 章能量的轉(zhuǎn)化與守恒;常考?？? 1 能根據(jù)功的兩個(gè)必要要素判別生活、消費(fèi)實(shí)例中力能否做了功，能根據(jù)功的兩個(gè)必要要素判別生活、消費(fèi)實(shí)例中力能否做了功， 并能計(jì)算功的大小。并能計(jì)算功的大小。第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度【考試熱度】【考試熱度】 例例1 下面的情景中，人對(duì)物體做了功的是下面的情景中，人對(duì)物體做了功的是 A小華用力推車，但沒有推進(jìn)小華用力推車，但沒有推進(jìn) B小強(qiáng)舉著杠鈴靜止不動(dòng)小強(qiáng)舉著杠鈴靜止不動(dòng)C小悅背著書包靜立在原地小悅背著書包靜立在原地 D小翔把一桶水從井中提起小翔把一桶水從井中提起D解析解析 選項(xiàng)選項(xiàng) A A、B B、C

2、C 中人對(duì)物體施加了力，但物體沒有在力的方向上挪動(dòng)中人對(duì)物體施加了力，但物體沒有在力的方向上挪動(dòng)間隔，因此，三種情況都沒有做功。選項(xiàng)間隔，因此，三種情況都沒有做功。選項(xiàng) D D 中，水桶在力的方向上經(jīng)過中，水桶在力的方向上經(jīng)過了一段間隔，所以力對(duì)水桶做了功。了一段間隔，所以力對(duì)水桶做了功。;方法透視此題調(diào)查對(duì)功的兩個(gè)必要要素的了解，知道方法透視此題調(diào)查對(duì)功的兩個(gè)必要要素的了解，知道“不不勞無功勞無功“勞而無功和勞而無功和“垂直無功的物理意義。垂直無功的物理意義。 【試題鏈接】小試身手【試題鏈接】小試身手 1、2、4，創(chuàng)新培優(yōu)，創(chuàng)新培優(yōu) 5 第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度;?？汲？? 2 了解功率的

3、概念，掌握功率的單位及計(jì)算公式了解功率的概念，掌握功率的單位及計(jì)算公式P=W/t P=W/t ?！究荚嚐岫取俊究荚嚐岫取?第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度例例2 學(xué)校最近購買了學(xué)校最近購買了30套總質(zhì)量為套總質(zhì)量為300 kg的實(shí)驗(yàn)器材，每套的實(shí)驗(yàn)器材，每套一箱。實(shí)驗(yàn)員需求把這批實(shí)驗(yàn)器材搬運(yùn)到一箱。實(shí)驗(yàn)員需求把這批實(shí)驗(yàn)器材搬運(yùn)到15 m高的實(shí)驗(yàn)室。高的實(shí)驗(yàn)室。g取取10 N/kg1該實(shí)驗(yàn)員在搬運(yùn)過程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材總共做功多少焦？該實(shí)驗(yàn)員在搬運(yùn)過程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材總共做功多少焦？答案答案4.5104 J解析解析 1W=Gh=mgh=300 kg10 N/ kg15 m=4.5104J。;第 3 節(jié) 能量

4、轉(zhuǎn)化的量度例例2 學(xué)校最近購買了學(xué)校最近購買了30套總質(zhì)量為套總質(zhì)量為300 kg的實(shí)驗(yàn)器材，每套一箱。的實(shí)驗(yàn)器材，每套一箱。實(shí)驗(yàn)員需求把這批實(shí)驗(yàn)器材搬運(yùn)到實(shí)驗(yàn)員需求把這批實(shí)驗(yàn)器材搬運(yùn)到15 m高的實(shí)驗(yàn)室。高的實(shí)驗(yàn)室。g取取10 N/kg2假設(shè)他身體可以向外提供的功率假設(shè)他身體可以向外提供的功率P與所搬運(yùn)物體的質(zhì)量與所搬運(yùn)物體的質(zhì)量m的關(guān)的關(guān)系如圖系如圖3-3-4所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下樓的時(shí)間所示，每次他搬起箱子、放下箱子和下樓的時(shí)間t與所與所搬運(yùn)物體質(zhì)量搬運(yùn)物體質(zhì)量m的關(guān)系如下表所示，那么他搬完全部箱子，且回到的關(guān)系如下表所示，那么他搬完全部箱子，且回到開場(chǎng)搬運(yùn)處，所用最短時(shí)間為

5、多少秒？計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確到開場(chǎng)搬運(yùn)處，所用最短時(shí)間為多少秒？計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確到0.1答案答案 1518.2 s搬運(yùn)質(zhì)量搬運(yùn)質(zhì)量m/kg102030時(shí)間時(shí)間t/s406070;第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度解析解析 2從每次搬運(yùn)質(zhì)量看，有三種方案：每次分別搬運(yùn)從每次搬運(yùn)質(zhì)量看，有三種方案：每次分別搬運(yùn) 10 kg、20 kg、30 kg。從圖像上看，搬運(yùn)。從圖像上看，搬運(yùn)10 kg 的功率偏低，的功率偏低，20 kg 的功率最大，的功率最大，30 kg 的的功率略小。思索非搬運(yùn)時(shí)間，即表格中的數(shù)據(jù)，功率略小。思索非搬運(yùn)時(shí)間，即表格中的數(shù)據(jù)，10 kg的雖然時(shí)間短，但搬的雖然時(shí)間短，但搬運(yùn)次數(shù)太多運(yùn)次數(shù)太多3

6、0 次共需時(shí)間次共需時(shí)間 1200 s，30 kg 的時(shí)的時(shí)700 s比搬運(yùn)比搬運(yùn) 20 kg 的時(shí)間的時(shí)間900 s略少。綜合思索，應(yīng)采用略少。綜合思索，應(yīng)采用 30 kg 的方案。的方案。t= W/P +10 t= 4.5104J/55 W +700 s=818.2 s+700 s=1518.2 s。;第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度方法透視方法透視 此題是一道結(jié)合生活實(shí)踐的難題，主要調(diào)查利此題是一道結(jié)合生活實(shí)踐的難題，主要調(diào)查利用圖像和表格來綜合分析搬運(yùn)箱子所用的最短時(shí)間，從中用圖像和表格來綜合分析搬運(yùn)箱子所用的最短時(shí)間，從中培育了綜合分析問題的才干，特別是利用公式分析三次數(shù)培育了綜合分析問題

7、的才干，特別是利用公式分析三次數(shù)據(jù)，進(jìn)一步加強(qiáng)了綜合素質(zhì)的培育。據(jù)，進(jìn)一步加強(qiáng)了綜合素質(zhì)的培育?！驹囶}鏈接】小試身手【試題鏈接】小試身手 2、3、4，創(chuàng)新培優(yōu)，創(chuàng)新培優(yōu) 5、6、7;小試身手小試身手第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度1 .以下實(shí)例中，有力對(duì)物體做功的是以下實(shí)例中，有力對(duì)物體做功的是A跳水運(yùn)發(fā)動(dòng)從跳臺(tái)跳下跳水運(yùn)發(fā)動(dòng)從跳臺(tái)跳下B背著書包在程度路面上前進(jìn)背著書包在程度路面上前進(jìn)C舉重運(yùn)發(fā)動(dòng)舉著杠鈴?fù)Ｔ诳罩信e重運(yùn)發(fā)動(dòng)舉著杠鈴?fù)Ｔ诳罩蠨小球在光滑程度面上滾動(dòng)小球在光滑程度面上滾動(dòng)A;第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度2. 兩名舉重運(yùn)發(fā)動(dòng)，甲比乙高，假設(shè)他們舉一樣質(zhì)量的杠鈴所用的兩名舉重運(yùn)發(fā)動(dòng)，甲比乙高，

8、假設(shè)他們舉一樣質(zhì)量的杠鈴所用的時(shí)間相等，如圖時(shí)間相等，如圖3-3-5 所示，那么所示，那么 A甲運(yùn)發(fā)動(dòng)做功較多，功率較小甲運(yùn)發(fā)動(dòng)做功較多，功率較小B甲運(yùn)發(fā)動(dòng)做功較多，功率較大甲運(yùn)發(fā)動(dòng)做功較多，功率較大C 甲運(yùn)發(fā)動(dòng)做功較多，他們的功率相等甲運(yùn)發(fā)動(dòng)做功較多，他們的功率相等D甲、乙運(yùn)發(fā)動(dòng)做功相等，功率相等甲、乙運(yùn)發(fā)動(dòng)做功相等，功率相等B解析兩人舉起的杠鈴質(zhì)量一樣，即杠鈴的重力一樣，甲比乙高，那么舉起的解析兩人舉起的杠鈴質(zhì)量一樣，即杠鈴的重力一樣，甲比乙高，那么舉起的高度高度h h甲甲h h乙，甲、乙舉起杠鈴做功乙，甲、乙舉起杠鈴做功W WGhGh，那么舉起杠鈴做的功，那么舉起杠鈴做的功W W甲甲W

9、W乙，乙，又又P PW/tW/t，甲、乙舉起杠鈴用的時(shí)間一樣，所以做功功率，甲、乙舉起杠鈴用的時(shí)間一樣，所以做功功率P P甲甲P P乙。應(yīng)選乙。應(yīng)選B B;第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度 3. 如今有一種如今有一種“手機(jī)自生能技術(shù)。手機(jī)上裝有特制電池，上下手機(jī)自生能技術(shù)。手機(jī)上裝有特制電池，上下?lián)u擺手機(jī)即可產(chǎn)生電能。這種安裝本質(zhì)是將搖擺手機(jī)即可產(chǎn)生電能。這種安裝本質(zhì)是將_能轉(zhuǎn)化為電能。能轉(zhuǎn)化為電能。假設(shè)將手機(jī)上下?lián)u動(dòng)一次，相當(dāng)于將假設(shè)將手機(jī)上下?lián)u動(dòng)一次，相當(dāng)于將 200 g的物體舉高的物體舉高 10 cm。由。由此可知，每搖一次可以獲得的電能為此可知，每搖一次可以獲得的電能為_J。假設(shè)每秒搖動(dòng)兩。

10、假設(shè)每秒搖動(dòng)兩次，次， 那么那么 搖搖 動(dòng)動(dòng) 手手 機(jī)機(jī) 的的 功功 率率 為為_W。g=9.8 N/kg機(jī)械機(jī)械0.1960.392解析解析 搖擺手機(jī)即可產(chǎn)生電能，即耗費(fèi)機(jī)械能，生成電能。將手機(jī)上下?lián)u擺手機(jī)即可產(chǎn)生電能，即耗費(fèi)機(jī)械能，生成電能。將手機(jī)上下?lián)u動(dòng)一次，相當(dāng)于將搖動(dòng)一次，相當(dāng)于將200 g的重物舉高的重物舉高10 cm，那么產(chǎn)生的能量：，那么產(chǎn)生的能量：EWmgh0.2 kg9.8 N/kg0.1 m0.196 J。每秒搖動(dòng)兩次，那么搖動(dòng)手機(jī)。每秒搖動(dòng)兩次，那么搖動(dòng)手機(jī)的功率：的功率：PW/t(2*0.196)J/1s0.392 W。;第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度4. 一輛在程度路面

11、上沿直線勻速行駛的貨車，行駛時(shí)所受的阻力為一輛在程度路面上沿直線勻速行駛的貨車，行駛時(shí)所受的阻力為車總重的車總重的 0.1，貨車含駕駛員空載時(shí)重為，貨車含駕駛員空載時(shí)重為 2.5104N。1求貨車空載行駛時(shí)所受的阻力大小。求貨車空載行駛時(shí)所受的阻力大小。2求貨車以求貨車以 36 km/h 的速度空載勻速行駛時(shí)，的速度空載勻速行駛時(shí)，10 s 內(nèi)貨車牽引力內(nèi)貨車牽引力做的功。做的功。答案答案貨車空載行駛時(shí)所受的阻力大小：貨車空載行駛時(shí)所受的阻力大?。篺0.1G0.12.5104 N2.5103 N。答案答案 v36 km/h36(1/3.6) m/s10 m/s，根據(jù)，根據(jù)vs/t得，得，10

12、s貨車行駛的路貨車行駛的路程：程：svt10 m/s10 s100 m，汽車勻速行駛，那么牽引力：，汽車勻速行駛，那么牽引力：Ff2.5103 N，10 s內(nèi)貨車牽引力做的功：內(nèi)貨車牽引力做的功：WFs2.5103 N100 m2.5105 J。;第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度4. 一輛在程度路面上沿直線勻速行駛的貨車，行駛時(shí)所受的阻力一輛在程度路面上沿直線勻速行駛的貨車，行駛時(shí)所受的阻力為車總重的為車總重的 0.1，貨車含駕駛員空載時(shí)重為，貨車含駕駛員空載時(shí)重為 2.5104N。3當(dāng)貨車以當(dāng)貨車以 90 kW 的額定功率、的額定功率、90 km/h的速度勻速行駛時(shí)，的速度勻速行駛時(shí)，求貨車最多可

13、裝載多重的貨物。求貨車最多可裝載多重的貨物。答案答案 v90 km/h901/3.6m/s25 m/s，根據(jù)，根據(jù)PFv，解得此時(shí)牽引力：，解得此時(shí)牽引力：F P/v 90000W/25m/s3600 N，汽車勻速行駛，那么此時(shí)汽車遭到的阻力：，汽車勻速行駛，那么此時(shí)汽車遭到的阻力：fF3600 N，而，而f0.1G，那么貨車總重：，那么貨車總重：G f /0.13600N/0.13.6104 N，貨車最多可裝載貨物的分量：，貨車最多可裝載貨物的分量：G貨貨GG3.6 104 N2.5104 N1.1104 N。;創(chuàng)新培優(yōu)創(chuàng)新培優(yōu)第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度5.如圖如圖 3-3-6 所示，小麗和

14、爺爺進(jìn)展爬樓競賽。他們同時(shí)從一樓所示，小麗和爺爺進(jìn)展爬樓競賽。他們同時(shí)從一樓出發(fā)，爬到五樓，結(jié)果小麗先到達(dá)。知小麗的體重比爺爺?shù)捏w出發(fā)，爬到五樓，結(jié)果小麗先到達(dá)。知小麗的體重比爺爺?shù)捏w重小。以下說法正確的選項(xiàng)是重小。以下說法正確的選項(xiàng)是A 爬到五樓時(shí)，小麗做的功比爺爺做的功多爬到五樓時(shí)，小麗做的功比爺爺做的功多B 爬到五樓時(shí)，爺爺做的功比小麗做的功多爬到五樓時(shí)，爺爺做的功比小麗做的功多C 小麗做功的功率一定比爺爺做功的功率大小麗做功的功率一定比爺爺做功的功率大D 爺爺做功的功率一定比小麗做功的功率大爺爺做功的功率一定比小麗做功的功率大B;第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度6 .如圖如圖 3-3-7 甲

15、所示是運(yùn)用汽車打撈水下重物的表示圖。在重物甲所示是運(yùn)用汽車打撈水下重物的表示圖。在重物從水底拉到井口的過程中，汽車以恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，忽略水從水底拉到井口的過程中，汽車以恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，忽略水的阻力和滑輪的摩擦。四位同窗畫出了汽車功率的阻力和滑輪的摩擦。四位同窗畫出了汽車功率P隨時(shí)間隨時(shí)間t的變化的變化圖像，其中正確的選項(xiàng)是圖像，其中正確的選項(xiàng)是C;第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度解析由于汽車的速度恒定不變，由解析由于汽車的速度恒定不變，由P PFvFv可知，此時(shí)汽車功率的大小只可知，此時(shí)汽車功率的大小只取決于牽引力的大小。物體從水面以下上升到剛剛到達(dá)水面，再從剛剛?cè)Q于牽引力的大小。物體從水面以

16、下上升到剛剛到達(dá)水面，再從剛剛顯露水面到完全顯露水面的過程中，所受浮力是先堅(jiān)持不變，后減小，顯露水面到完全顯露水面的過程中，所受浮力是先堅(jiān)持不變，后減小，完全顯露水面后不受浮力，而完全顯露水面后不受浮力，而F F拉拉G GF F浮，從而可確定牽引力先是以浮，從而可確定牽引力先是以較小的值堅(jiān)持不變，再逐漸增大，最后又堅(jiān)持不變；進(jìn)一步可確定汽車較小的值堅(jiān)持不變，再逐漸增大，最后又堅(jiān)持不變；進(jìn)一步可確定汽車的功率也是先堅(jiān)持不變，然后逐漸增大，最后堅(jiān)持不變。的功率也是先堅(jiān)持不變，然后逐漸增大，最后堅(jiān)持不變。;第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度7 .“騎泥馬是一種海涂興趣運(yùn)動(dòng)如圖騎泥馬是一種海涂興趣運(yùn)動(dòng)如圖 3

17、-3-8所示，小金雙手握所示，小金雙手握住住“泥馬上的橫擋，一只腳跪在泥馬上的橫擋，一只腳跪在“泥馬上，另一只腳用力蹬海涂，泥馬上，另一只腳用力蹬海涂，“泥馬就會(huì)在海涂上泥馬就會(huì)在海涂上“疾行如飛。知小金質(zhì)量為疾行如飛。知小金質(zhì)量為 62 kg，“泥馬泥馬的質(zhì)量為的質(zhì)量為 10 kg。不思索運(yùn)動(dòng)過程中海涂對(duì)。不思索運(yùn)動(dòng)過程中海涂對(duì)“泥馬和人的質(zhì)量影泥馬和人的質(zhì)量影響，響，g 取取 10 N/kg1小金以他所騎行的小金以他所騎行的“泥馬為參照物，泥馬為參照物， 他的運(yùn)動(dòng)形狀是他的運(yùn)動(dòng)形狀是_。靜止靜止;第 3 節(jié) 能量轉(zhuǎn)化的量度7 .“騎泥馬是一種海涂興趣運(yùn)動(dòng)如圖騎泥馬是一種海涂興趣運(yùn)動(dòng)如圖 3

18、-3-8所示，小金雙手所示，小金雙手握住握住“泥馬上的橫擋，一只腳跪在泥馬上的橫擋，一只腳跪在“泥馬上，另一只腳用力蹬泥馬上，另一只腳用力蹬海涂，海涂，“泥馬就會(huì)在海涂上泥馬就會(huì)在海涂上“疾行如飛。知小金質(zhì)量為疾行如飛。知小金質(zhì)量為 62 kg，“泥馬的質(zhì)量為泥馬的質(zhì)量為 10 kg。不思索運(yùn)動(dòng)過程中海涂對(duì)。不思索運(yùn)動(dòng)過程中海涂對(duì)“泥馬和人泥馬和人的質(zhì)量影響，的質(zhì)量影響，g 取取 10 N/kg2小金在運(yùn)動(dòng)過程中的某一時(shí)辰，一只腳跪小金在運(yùn)動(dòng)過程中的某一時(shí)辰，一只腳跪在程度在程度“泥馬上，另一只腳懸在空中，泥馬上，另一只腳懸在空中，“泥馬泥馬對(duì)海涂壓力的受力面積是對(duì)海涂壓力的受力面積是0.4 m2。求此時(shí)。求此時(shí)“泥馬泥馬對(duì)海涂的壓強(qiáng)。對(duì)海涂的壓強(qiáng)。