第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,?？纪敢?第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒,挑戰(zhàn)自我,常考透視,?？?能根據(jù)功的兩個(gè)必要因素判斷生活、生產(chǎn)實(shí)例中力是否做了功，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】,例1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(méi)有推動(dòng)B小強(qiáng)舉著杠鈴靜止不動(dòng)C小悅背著書包靜立在原地D小翔把一桶水從井中提起,D,解析選項(xiàng)A、B、C中人對(duì)物體施加了力，但物體沒(méi)有在力的方向上移動(dòng)距離，因此，三種情況都沒(méi)有做功。選項(xiàng)D中，水桶在力的方向上通過(guò)了一段距離，所以力對(duì)水桶做了功。,方法透視本題考查對(duì)功的兩個(gè)必要因素的理解，知道“不勞無(wú)功”“勞而無(wú)功”和“垂直無(wú)功”的物理意義。,【試題鏈接】小試身手1、2、4，創(chuàng)新培優(yōu)5,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,?？?理解功率的概念，掌握功率的單位及計(jì)算公式P=W/t。,【考試熱度】,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,例2學(xué)校最近購(gòu)買了30套總質(zhì)量為300kg的實(shí)驗(yàn)器材，每套一箱。實(shí)驗(yàn)員需要把這批實(shí)驗(yàn)器材搬運(yùn)到15m高的實(shí)驗(yàn)室。（g取10N/kg）（1）該實(shí)驗(yàn)員在搬運(yùn)過(guò)程中，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材總共做功多少焦？,答案4.5104J,解析（1）W=Gh=mgh=300kg10N/kg15m=4.5104J。,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,例2學(xué)校最近購(gòu)買了30套總質(zhì)量為300kg的實(shí)驗(yàn)器材，每套一箱。實(shí)驗(yàn)員需要把這批實(shí)驗(yàn)器材搬運(yùn)到15m高的實(shí)驗(yàn)室。（g取10N/kg）（2）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m的關(guān)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t與所搬運(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，且回到開(kāi)始搬運(yùn)處，所用最短時(shí)間為多少秒？（計(jì)算結(jié)果精確到0.1）,答案1518.2s,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,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)10kg、20kg、30kg。從圖像上看，搬運(yùn)10kg的功率偏低，20kg的功率最大，30kg的功率略小?？紤]非搬運(yùn)時(shí)間，即表格中的數(shù)據(jù)，10kg的雖然時(shí)間短，但搬運(yùn)次數(shù)太多（30次共需時(shí)間1200s），30kg的時(shí)（700s）比搬運(yùn)20kg的時(shí)間（900s）略少。綜合考慮，應(yīng)采用30kg的方案。t=W/P+10t=（4.5104）J/55W+700s=818.2s+700s=1518.2s。,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,方法透視本題是一道結(jié)合生活實(shí)際的難題，主要考查利用圖像和表格來(lái)綜合分析搬運(yùn)箱子所用的最短時(shí)間，從中培養(yǎng)了綜合分析問(wèn)題的能力，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)的培養(yǎng)。,【試題鏈接】小試身手2、3、4，創(chuàng)新培優(yōu)5、6、7,挑戰(zhàn)自我,小試身手,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,1.下列實(shí)例中，有力對(duì)物體做功的是（）A跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)跳下B背著書包在水平路面上前進(jìn)C舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴?fù)Ｔ诳罩蠨小球在光滑水平面上滾動(dòng),A,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,2.兩名舉重運(yùn)動(dòng)員，甲比乙高，如果他們舉相同質(zhì)量的杠鈴所用的時(shí)間相等，如圖3-3-5所示，則（）,A甲運(yùn)動(dòng)員做功較多，功率較小B甲運(yùn)動(dòng)員做功較多，功率較大C甲運(yùn)動(dòng)員做功較多，他們的功率相等D甲、乙運(yùn)動(dòng)員做功相等，功率相等,B,解析兩人舉起的杠鈴質(zhì)量相同，即杠鈴的重力相同，甲比乙高，則舉起的高度h甲h乙，甲、乙舉起杠鈴做功WGh，則舉起杠鈴做的功W甲W乙，又PW/t，甲、乙舉起杠鈴用的時(shí)間相同，所以做功功率P甲P乙。故選B,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,3.現(xiàn)在有一種“手機(jī)自生能”技術(shù)。手機(jī)上裝有特制電池，上下?lián)u晃手機(jī)即可產(chǎn)生電能。這種裝置實(shí)質(zhì)是將_能轉(zhuǎn)化為電能。如果將手機(jī)上下?lián)u動(dòng)一次，相當(dāng)于將200g的物體舉高10cm。由此可知，每搖一次可以獲得的電能為_(kāi)J。若每秒搖動(dòng)兩次，則搖動(dòng)手機(jī)的功率為_(kāi)W。（g=9.8N/kg）,機(jī)械,0.196,0.392,解析搖晃手機(jī)即可產(chǎn)生電能，即消耗機(jī)械能，生成電能。將手機(jī)上下?lián)u動(dòng)一次，相當(dāng)于將200g的重物舉高10cm，則產(chǎn)生的能量：EWmgh0.2kg9.8N/kg0.1m0.196J。每秒搖動(dòng)兩次，則搖動(dòng)手機(jī)的功率：PW/t(2*0.196)J/1s0.392W。,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,4.一輛在水平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0.1，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。（2）求貨車以36km/h的速度空載勻速行駛時(shí)，10s內(nèi)貨車牽引力做的功。,答案貨車空載行駛時(shí)所受的阻力大?。篺0.1G0.12.5104N2.5103N。,答案v36km/h36(1/3.6)m/s10m/s，根據(jù)vs/t得，10s貨車行駛的路程：svt10m/s10s100m，汽車勻速行駛，則牽引力：Ff2.5103N，10s內(nèi)貨車牽引力做的功：WFs2.5103N100m2.5105J。,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,4.一輛在水平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0.1，貨車（含駕駛員）空載時(shí)重為2.5104N。（3）當(dāng)貨車以90kW的額定功率、90km/h的速度勻速行駛時(shí)，求貨車最多可裝載多重的貨物。,答案v90km/h90（1/3.6）m/s25m/s，根據(jù)PFv，解得此時(shí)牽引力：FP/v90000W/25m/s3600N，汽車勻速行駛，則此時(shí)汽車受到的阻力：fF3600N，而f0.1G，則貨車總重：Gf/0.13600N/0.13.6104N，貨車最多可裝載貨物的重量：G貨GG3.6104N2.5104N1.1104N。,創(chuàng)新培優(yōu),第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,5.如圖3-3-6所示，小麗和爺爺進(jìn)行爬樓比賽。他們同時(shí)從一樓出發(fā)，爬到五樓，結(jié)果小麗先到達(dá)。已知小麗的體重比爺爺?shù)捏w重小。下列說(shuō)法正確的是（）,A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C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,B,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,6.如圖3-3-7甲所示是使用汽車打撈水下重物的示意圖。在重物從水底拉到井口的過(guò)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。四位同學(xué)畫出了汽車功率P隨時(shí)間t的變化圖像，其中正確的是（）,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PFv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?gòu)膭倓偮冻鏊娴酵耆冻鏊娴倪^(guò)程中，所受浮力是先保持不變，后減小，完全露出水面后不受浮力，而F拉GF浮，從而可確定牽引力先是以較小的值保持不變，再逐漸增大，最后又保持不變；進(jìn)一步可確定汽車的功率也是先保持不變，然后逐漸增大，最后保持不變。,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,7.“騎泥馬”是一種海涂趣味運(yùn)動(dòng)（如圖3-3-8所示），小金雙手握住“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”就會(huì)在海涂上“疾行如飛”。已知小金質(zhì)量為62kg，“泥馬”的質(zhì)量為10kg。（不考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程中海涂對(duì)“泥馬”和人的質(zhì)量影響，g取10N/kg）（1）小金以他所騎行的“泥馬”為參照物，他的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是_。,靜止,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,7.“騎泥馬”是一種海涂趣味運(yùn)動(dòng)（如圖3-3-8所示），小金雙手握住“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”就會(huì)在海涂上“疾行如飛”。已知小金質(zhì)量為62kg，“泥馬”的質(zhì)量為10kg。（不考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程中海涂對(duì)“泥馬”和人的質(zhì)量影響，g取10N/kg）（2）小金在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某一時(shí)刻，一只腳跪在水平“泥馬”上，另一只腳懸在空中，“泥馬”對(duì)海涂壓力的受力面積是0.4m2。求此時(shí)“泥馬”對(duì)海涂的壓強(qiáng)。,答案人的重力：G人m人g62kg10N/kg620N，“泥馬”的重力：G馬m馬g10kg10N/kg100N，則人和“泥馬”對(duì)海涂的壓力：FG總G人G馬620N100N720N，此時(shí)“泥馬”對(duì)海涂的壓強(qiáng)：pF/S720/0.4m21800Pa。,第3節(jié)能量轉(zhuǎn)化的量度,7.“騎泥馬”是一種海涂趣味運(yùn)動(dòng)（如圖3-3-8所示），小金雙手握住“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”就會(huì)在海涂上“疾行如飛”。已知小金質(zhì)量為62kg，“泥馬”的質(zhì)量為10kg。（不考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程中海涂對(duì)“泥馬”和人的質(zhì)量影響，g取10N/kg）（3）運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，小金從地面將“泥馬”抬到距地面高為1.2m的架子上，用時(shí)2s。求此過(guò)程中，他克服“泥馬”重力做功的功率。,答案克服“泥馬”重力做的功：WG馬h100N1.2m120J，功率：PW/t120J/2s60W。,