第三节 功和能
教学重点
1、知道功和能的联系与区别.
2、理解能量的转化用做功来量度.
教学难点
在具体的问题中如何确定能量的具体转化,并用做功来定量地反映这种转化.
知识点概述
1、各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中能量守恒.
2、功是能量转化的量度,做功的过程是能量转化的过程,知道做多少功,就知道能量发生了多少转化.
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.功和能的区别:
①功是过程量,能是状态量.
②功的大小等于转化的能量,但功不是能.
重点讲解
一、做功的过程是能量转化的过程.物体的能量发生变化,对外则表现为做了一定的功.
1、做功使不同形式的能量发生转化.
人拉重物在光滑水平面上由静止而运动,人对物体做功的过程中,人的生物能转化为物体的动能.
在水力发电厂中,水流对水轮机冲击,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,是先把燃料油和煤的化学能转化为热能,经内燃机或蒸汽机又把热能转化为火车的机械能……
由此看来,能量互相转化要伴随着做功,但能量转化的多少如何来计算和确定呢?
2、功是能量转化的量度.
运动员将质量为15kg的杠铃举高2米,他做了 J的功,则就有 J的生物能转化为杠铃的重力势能.
自然界中有各式各样的力,如电磁力、分子力、核力……它们做功的计算方式各不相同,但有一点是共同的,即做了多少功就有多少能量由一种形式转化为另一种形式.
二、功和能的区别
(1)能是物体运动状态决定的物理量,即状态量;而功则是和物体运动状态变化过程有关的物理量,是过程量、两者有着本质的区别。
(2)做功可以使物体具有的能量发生变化,而且物体能量变化大小是用做功的多少来量度.但功和能不能相互转化.