站街中学师生共用学案
年级： 九年级 学科：物理 执笔：邓礼洪 审核：韦洪
内容：机械功的定义和计算公式、功率概念和计算公式、机械效率概念。 课型：复习课
时间：2013年3月21日
学习目标：
1.引导学生系统归纳、整理有关机械功、功率、机械效率的概念、原理，进一步理解这一部分知识。
2.通过学习、讨论交流，发展学生的科学思维能力、探究能力和解决简单实际问题的能力。
学习重点： 1.机械功的定义和计算公式、功率概念和计算公式、机械效率概念。
2.发展学生的归纳概括能力、联系实际，分析和解决简单问题的能力。
学习难点：培养分析、解决简单问题的能力．
复习设计
一、基本概念、原理复习
1.问题：（1）机械功怎样定义的？怎样判断力是否做了功？怎样计算功？
（2）怎样比较做功的快慢？必须考虑哪些因素？怎样测算功率？
（3）什么是总功？额外功？有用功？怎样测算机械效率？
2.归纳、概括
知识结构
二、分析、解决简单问题能力的培养
练习
练习1：“世界第一拱”卢浦大桥共需安装钢结构桥面板15块，每块桥面板的质量为390t。2002年12月2日，卢浦大桥第一块桥面板被专用吊机提高46m后准确地安装在指定位置。求：吊机匀速提高第一块桥面板所做的功。（g=10N/kg）
练习2：下列四种现象是小红提包回家的情景，小红提包的力不做功的是（ ）
A、从桌子上将包提起来 B、站在水平匀速行使的列车上
C、乘升降电梯上楼 D、提着包上楼
练习3：登楼比赛时，某同学从底楼登上五楼，共用了12s，该同学登楼时克服重力所做的功率最接近于 （ ）
A、500W B、100W C、50W D、10W
练习4: 甲乙两人将两包水泥从一楼抬上三楼，甲在前，乙在后，水泥挂在木棒上的位置离甲较远，离乙较近（木棒的质量不计），甲乙两人抬水泥所做的功分别为W甲、W乙，则( )
A、W甲W乙 D、条件不足，无法判断
练习5、2004年4月18日，中国铁路第五次提速。提速后担任牵引旅客列车任务的新型“东风11G”型机车一下成了人们关注的焦点，下表为它的部分技术参数。求“东风11G”型列车行使在某一段，在持续牵引力作用下以最大运行速度匀速行使时机车的功率。
用途
干线准高速客运
柴油机最大运行功率
7220KW
最大运行速度
170km/h
最大牵引力
3.86×105N
持续牵引力
2.5×106N
练习6:如图，在建筑工地上，一个工人用一个动滑轮把重200N的物体匀速提高10m，他的拉力为125N。求动滑轮的机械效率是多少？
练习7:某同学做了“测量滑轮组机械效率”的实验写出了实验报告，请仔细阅读这份实验报告，并回答问题：
实验报告
（1）实验目的：测定滑轮组的机械效率
（2）实验步骤
A、装配一定一动的滑轮组，由三段细绳承担这滑轮组。
B、记下钩码和栓着弹簧测力计的线端起始位置，然后匀速向上拉弹簧测力计，读出拉力大小，测出钩码和栓弹簧测力计的线移过的距离。
C、将有关数据填入下表并完成计算。
（3）实验记录
拉力
F/N
钩码重
G/N
弹簧测力计的线端移动的距离s/m
钩码升起的高度h/m
1.61
3.92
3
1
（4）实验结论
有用功W总/J
总功W总/J
机械效率η
3.92
4.83
123%
回答问题：
（1）你认为这份实验报告是否完整，若不完整，应该添上哪些项目和内容？
（2）从实验结论看，明显不妥之处是
因为
其正确结论是：
复习测评
一、填空题
1.一个质量为50kg的人从一楼走上三楼，他克服重力做的功大约为 。
2.如图是某运动员在0.5s内由支撑到起立将杠铃举起过程中拍摄的两张照片，杠铃的质量为100kg，则杠铃重为 N，已知照片中杠铃的实际直径是40cm，根据照片可算出该运动员在上述过程中对杠铃做功的功率为 W。（g取10N/kg）
3.我们可以用两种方法来判断物体做功的快慢；如图是用挖掘机挖土与人力挖土做功的快慢不同，他所用的判断方法是：做功时间相同，比较做功多少。另一种判断方法是
相同，比较 。
4.在体育达标“跳绳项目”测试中，小芳同学1min跳了120次，每次跳起的高度约为4cm，若她的质量为40kg，则她每一次做的功约为 J，她跳绳的平均功率为 W。（g=10N/kg）
5.如图所示，小红同学用水平力F拉着木箱在水平方向上运动了距离s，则小红对木箱做的功W1= 。小莉同学沿如图所示的斜面用同样大小的力F拉着同样的木箱在力的方向上也运动了距离s，小莉对木箱做的功为W2。则W2 W1（填“>”、“<”或“=”）
6.如图，小红在“测量滑轮组机械效率”的实验中，匀速提起重为6N的物体，物体升高了0.2m，弹簧测力计示数为 N，则有用功是 J，机械效率为 。
二选择题
7.一个质量为60kg的大人和一个质量为40kg的小孩同时从得层出发，结果小孩比大人先到达五楼，那么（ ）
A、大人的功率一定大 B、小孩的功率一定大
C、大人做功一定多 D、小孩做功一定多
8.在下面的哪个情景中，人对物体做了功 （ ）
A．小华用力推车，但没有推动
B．小强举着杠铃静止不动
C．小悦背着书包静立在原地
D．小翔把一桶水从井中提起
9.如图是工人师傅往高处运送货物的两种方法，物重匀为500N，滑轮重为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（ ）
A、甲图中的拉力等于乙图中的拉力
B、甲图中的拉力小于乙图中的拉力
C、甲图中的机械效率小于乙图中的机械效率
D、甲图中的机械效率大于乙图中的机械效率
三、计算题
10.工人利用如图所示的滑轮组提升重物，不计绳重和摩擦。
（1）若工人用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提升，求该滑轮组此时的机械效率。
（2）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，求拉力F在这一过程中所做的功。
（3）当被提起的重物变重时，滑轮组的机械效率会发生怎样的变化？
11.现代城市中，许多高层建筑都安装了垂直升降式电梯，方便人们上、下电梯，其工作原理如图，当电梯在额定电压下运行时，最大承载量为900kg，箱体的质量为600kg.定滑轮和钢丝绳的重力及摩擦均忽略不计（取10N/kg），电梯满载时，求：
（1）钢丝绳的拉力，
（2）滑轮组的机械效率。
12. 如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少 N，若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少为 W。
四、试验探究题
13.小明和小宇运用了如替所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流结果时，老师提出：如果各组所用的滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其它因素，是否会影响它的机械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：
猜想1：可能与匀速提升的速度大小有关
猜想2：可能与被提升的钩码重有关
猜想3：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关
猜想4：可能与钩码被提升的高度有关
小明和小宇分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表。
（1）请帮助小宇完成表中的一项计算；
（2）请分析他两的实验记录，分别在表中写出探究结果。
小明的实验记录
钩码重
G/N
绳端拉力
F/N
提升高度
h/m
机械效率
较小提升速度
10
4.2
0.8
79.4%
较大提升速度
10
4.2
0.5
79.4%
探究结果
小宇的实验记录
钩码重
G/N
绳端拉力
F/N
提升高度
h/m
机械效率
较小提升速度
10
4.2
0.5
79.4%
较大提升速度
15
6.0
0.5
探究结果
14.在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明同学测的数据如下表所示：
钩码
重/N
弹簧测力
计读数/N
钩码移动
的距离/m
弹簧测力计移
动的距离/m
机械
效率
3
1.2
0.1
0.3
（1）根据表格提供的信息请你帮小明完成滑轮组的装置图。
（2）在表中空白处写出机械效率的值。
实验后小明积极思考如果该滑轮组的滑轮个数及绕绳方式不变，改变其他因素是否会影响它的机械效率呢？他想可能改变绳子与滑轮之间的摩擦会影响机械效率。你还能提出一个猜想吗？并针对你的猜想设计实验方案。
猜想：
实验方案：
五、中考回顾
1.在下面的哪个情景中，人对物体做了功（ ）
A．小华用力推车，但没有推动 B．小强举着杠铃静止不动
C．小悦背着书包静立在原地 D．小翔把一桶水从井中提起
2. 用如图所示的滑轮组将一个重8Ｎ的物体匀速提高2m，所用拉力F为5Ｎ。则此过程拉力所做的有用功是 J，该滑轮组的机械效率是 ﹪。
3.如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，物体被提高的距离h=2m，，求：
（1）拉力所做的有用功；
（2）拉力所做的总功W总；
（3）该滑轮组的机械效率η。
4.小明用200N的水平推力推动重为300N的箱子，使箱子在水平地面上10s内匀速前进了0.5m，在这个过程中，小明对箱子做的功是 J，功率是 W。
5.小悦在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，设计了如图所示的装置，小悦想：如果同一滑轮组的绕线方式不变，，还有哪些因素会影响它的机械效率？通过思考，小悦提出了下面的猜想：
猜想A：被提升的钩码重可能会影响滑轮组的机械效率；
猜想B：钩码匀速上升的速度可能会影响滑轮组的机械效率。
为了验证自己的猜想是否正确，小悦分别对两个猜想进行了探究，实验数据如下表：
表一：钩码以相同的速度匀速上升
实验次 数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/m
弹簧测力计的示数F/N
弹簧测力计移动的距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
0.3
74.1%
2
5
0.1
2.4
0.3
83.3%
3
8
0.1
3.3
0.3
表二：钩码以不同的速度上升
实验次 数
钩码重G/N
钩码上升的高度h/m
弹簧测力计的示数F/N
弹簧测力计移动的距离s/m
机械效率η
4
6
0.1
2.4
0.3
83.3%
5
6
0.1
2.4
0.3
83.3%
6
6
0.1
2.4
0.3
83.3%
（1）第1次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，读数位 N。
（2）第3次实验中滑轮组的机械效率是 。
（3）小悦在实验中用到的科学研究方法是： 。
（4）综合分析表一、表二中的数据，可以得出结论： 。
6．如图所示，工人利用滑轮组以625N的拉力将重1000N的水泥匀速提高2m。则此过程中，工人拉力做的功是 J；该滑轮组的机械效率是 ；工人对地面的压力与其重力相比要 （选填：“大”或“小”)。
7.任何事物都有正反两个方面。对于我们的生活，机械能有利也有弊，有时要主动利用机械能为我们服务，有时却要防止机械能产生负作用。在图4所列举的事例中，是防止机械能产生负作用的是
《杏红物理》精品教学案 第十一课时 机械功答案
2.归纳、概括
功的定义：物理学中把力和物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做机械功
判断方法：力的作用和物体在力的方向上移动的距离这两个因素是做功的必备条件
功的计算：W=FS（功=力×距离）
功的单位：功的国际单位是焦耳（J）
做功的快慢（功率）
定义：单位时间内物体做功的多少叫做功率
计算公式：P=W/t
单位：瓦（W）
功的效益（机械效率）
定义：有用功和总功的比值叫做机械效率
计算公式：η=W有/W总
二、分析、解决简单问题能力的培养
练习1：分析与解答：
吊机匀速提高桥面板时拉力等于重力，所做的功W=Fs=Gh=mgh
W=390×103kg×10N/kg×46m=1.8×103N
练习2：点拨：要分析四种情况下提包用力的方向和包移动的方向，分析包是否在提包力的方向上移动了距离。B
练习3：点拨：以教室或家里楼层高作为参考，一层楼高约为3m，以自己的体重作为参考，根据W=Fs=Gh测算某同学登上五楼所做的功约为多少J。A
练习4:点拨：甲乙两人向上抬水泥移动的距离相同，根据杠杆平衡条件可以判断甲抬水泥所用的力较大，根据功的计算公式W=Fs，可以断定甲抬水泥所做的功较多。C
练习5、解答：由
=2.5×105N×170km/h=2.5×105N×47.2m/s=1.2×107W
练习6:分析解题：根据公式：η=W有/W总
工人拉力所做的功是总功W总=Fs
提升物体所做的功是有用功W有=Gh
S=2h
练习7:
（1）点拨：实验报告中应包括实验目的、实验原理、实验器材、装置图实验步骤、实验记录、实验结论。
（2机械效率η大于100% 机械效率η应小于100% 机械效率η小于100%
复习测评
一、填空题
1.3000J
2.1000 ；1100～1300
3.做多少的功； 做功时间的长短
4.16 ，32
5.Fs ，=
6.2.5；1.2；80%
二选择题
7.C
8.D
9.D
三、计算题
10.（1）80%
（2）200J
（3）变大
11.（1）5000N
（2）60%
12. 300；60
四、试验探究题
13.滑轮组的机械效率与提升的速度大小、物体被提升的高度无关；83%；被提升的物体越重，滑论组的机械效率越高。
五、中考回顾
1.D
2.16；80%。
3. 解：⑴W有=Gh=120N×2m=240J （2分）
⑵W总=FＳ=８0N×４m=320J （2分）
⑶×100%=×100%=75% （2分）
没有强调拉力是否为竖直向上，所以S并非一定为2h，有必要说明S=4m
4.100 10
5.（1）1.8 （2）86% （3）控制变量法
（4）滑轮组的机械效率与钩码重有关，与钩码上升的速度无关。
6. 2500 80% 小
7.A
