能量转化的量度

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1、能量转化的量度思考早晨五点三十分，小明床头的闹钟响了。迷迷糊糊的小明伸手将床头的台灯打开，并很快起床，来到浴室。打开家里的煤气热水器，美美地洗了个热水澡。然后自己动手用微波炉烧了一个荷包蛋，热了一瓶牛奶，简简单单地吃了早餐。六点三十分，小明从家里出发到学校去。一个上午紧张的学习后，还不到十一点，小明的肚子里又唱起了“空城计”。在以上描述中，包含哪些能量之间的转化？在以上的能量转化中，有多少能量被转化了呢？暴风雨过后，你家邻居装满货的汽车陷进了门口的淤泥里。你帮他把车轮周围的泥铲开，并试着把车子往前推，司机则发动了车子，但车轮只是嘎嘎嘎空转。尽管你已使出了全身的力气，车子还是纹

2、丝不动。10分钟后，你已是筋疲力尽，而车子还是卡在淤泥里。在这一过程中，尽管你用了很多力，铲泥时也做了一些功，但从科学的角度来看，整个过程你并没有做功。你家书房的地上有满满的一箱书，你要把它搬到房间的另一个角落里去。于是你走过去，把这箱书从地上抬起来，并从这个位置走到房间的另一个角落，再将书放下。在这个过程中，你将书抬起来时对这箱书做了功，但在搬运这箱书时并没有做功。功的含义在科学上，如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。试着分析前面的两个例子，说明其中做功或不做功的判断依据。实例分析体育课时，老师让你帮忙推着小车在跑道上划线，你

3、的推力对小车做功了吗？老师让你把铅球从操场上搬到器材房里，你照做了，你的托力对铅球做功了吗？你和小王在踢球时，你一脚大力抽射，球应声入网，你对球做功了吗？地上有一个箱子，你用与地面成45度的力拉着箱子移动了一段距离，你的拉力对箱子做功了吗？实例分析一块砖块从建筑物的楼顶坠落，重力对砖块做功了吗？我们从水井里提起一桶水，我们对这一桶水的拉力做功了吗？重力对这一桶水做功了吗？塔式起重机下挂着重物，当重物静止不动、匀速向上运动、沿水平方向匀速移动三种情形中，钢索的拉力做功吗？小结力对物体做功要满足的两个条件：一是要有力作用在物体上；二是物体要在力的方向上移动一段距离。如果物体移动的

4、方向与力的方向相反，则称物体克服该力做功。科学上的“做功”与生活中的“做工”、“工作”、“功劳”等是不一样的概念，我们可能经常劳而无“功”。思考把重为100牛和200牛的盆栽植物从地面抬高到同一高度，你认为哪个需要做更多的功？把同一盆植物从底楼抬到二楼与抬到六楼，你认为哪个需要做更多的功？功的计算力做功的大小取决于施加在物体的力的大小和物体在力的方向上移动的距离。功=力×距离W=F·s力的单位是牛，距离的单位是米，则功的单位是“牛·米”，我们把“牛·米”定义为“焦耳”，简称“焦”，即1焦=1牛·米。例题分析在座位调整时，你用30牛的力将桌子推动了5米，你的推力做了多少功？一台

5、液压起重机把一辆重为12000牛的汽车举高了2米，请问起重机对汽车做了多少功？例题分析有一物体重100牛，把该物体从地面匀速提到高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？例题分析一人挑着重400牛的货物沿着长10米坡度为30度的斜坡匀速由坡底走到坡顶，他做了多少功？足球运动员用400牛的力将足球踢出50米，足球运动员对足球做了多少功？某同学用力将重为200牛的物体在水平地面上推动了10米，该同学做了多少功？例题分析某轻型卡车和货物的总质量为3吨，在水平公路上匀速前进，若汽车受到的阻力是车重的0.05倍，当卡车前进200米时，汽

6、车克服阻力做了多少功？甲物体在光滑水平面上运动，乙物体在粗糙水平面上运动，现用相同的水平推力分别使甲、乙物体沿水平方向移动相同的距离，两次推力哪次做功多？功和能的关系物体对外界做功时，要消耗其自身的能，所以做功的实质是能量转化的过程。力对物体做了多少功，就有多少能量发生了转化。可以用功来量度能量转化的多少，能量的单位与功的单位一样，也是焦耳。思考在翻阅某本杂志时，你被一款流线型的跑车吸引住了。汽车制造商声称从静止加速到100千米/小时只需5秒，因为这辆车有一个320马力的引擎。这里的汽车与马之间存在什么样的关系呢？思考要将一盆植物从底楼搬到六楼，你去搬与你爸爸去搬，谁做功比较

7、多？谁会比较快？耕同一块地，可以用牛，也可以用机耕设备，哪个比较快？做功不仅有大小的区别，也有快慢的区别。我们用“功率”表示物体做功的快慢。功率的定义我们把单位时间里完成的功叫“功率”。功率可以反映物体做功的快慢。(即能量转化的快慢)功率=P=功的单位为“焦”，时间的单位为“秒”，则功率的单位为“焦/秒”，我们称“焦/秒”为“瓦”，即1瓦=1焦/秒。马力指一匹马在一分钟内把15000千克的物体举高到0.3米所做的功，其功率相当于746瓦。时间功tW例题分析一台起重机在30秒的时间内把重为8000牛的钢材