11.1怎样才叫做功
教学目标
【知识与能力】
1．知道机械功的概念，能用生活中的实例说明机械功的含义。
2．知道做功的两个必要因素。
3．理解功的计算公式W＝Fs，知道功的单位，能用功的公式进行有关计算。
【过程与方法】
通过观察和解释生产、生活中的有关实例的过程，了解功和能的含义，学习从物理规律中归纳简单的物理现象的方法。
【情感态度价值观】
通过观察生产、生活中的做功实例，认识到物理知识与自然现象、生产生活的紧密联系，养成乐于探索自然现象和物理规律的习惯。
教学重难点
【教学重点】
能识别物体在什么情况下做功，在什么情况下未做功。
【教学难点】
怎样正确地测算功。
课前准备
课件、插线板、保险丝等。
教学过程
一、创设情境，导入新课
关于功
1.在2016年里约奥运会上，我国举重选手龙清泉夺得了金牌，极大地鼓舞了全国人民。我校为了锻炼同学们的身体也买了杠铃供同学们使用。小明同学用尽全身力气想举起杠铃，可是杠铃在地上却纹丝不动。思考：在这一过程中小明同学对杠铃施加的力产生效果了吗？
2.“劳而无功”这一成语出自《庄子 天运》 ：“是犹推舟子涉地，劳而无功。”释义“功”，功效。花了劳力却收不到功效，形容白费力气，可见古人早已知道花了力气而没有功效这一物理现象。那么我们物理学中的“功”是如何定义的？怎样才算做功呢？
3.大华同学是一个品学兼优的好学生，不仅学习好，在家里也经常帮爸爸妈妈做一些力所能及的家务。星期天，大华上午去买了30斤大米，午饭后又帮妈妈收拾碗筷，接着又去井边帮爸爸把一大桶水提回家，累得满头大汗。大华的爸爸是个物理教师，他说：“大华今天很辛苦、很劳累，但从物理学的角度来看，你今天做这几项家务活时，并没有做功。”大华百思不得其解。大华的爸爸说得对吗？如何从物理学角度来理解这个问题呢？
二、新课教学
(一)怎样才叫“做功”
1．通过实验，体验“做功” 。
学生实验1：用力沿水平方向推着小车前进(如图所示)。
描述观察到的现象：小车在水平推力作用下，移动了一段距离。
要求：用示意图表示出小车所受的推力以及运动过程情况。
点拨：此例中小车在水平推力F作用下，移动了一段距离s。
学生实验2：用力将地上的物体拿到桌面上来。
描述观察到的现象：物体在力的作用下，向上移动了一段距离。
要求：用示意图表示出物体所受的拉力以及运动过程情况。
点拨：此例中物体在拉力F作用下，向上移动了一段距离s。
2．找找共同点，建立功的概念。
仔细观察两示意图，比较一下，看看有什么共同点：
(1)这两个实验中同学的活动有什么共同点？
(2)物体为什么会移动一段距离？
(3)移动的距离和力之间有何关系？
共同点：物体受到力的作用，并沿这个力的方向移动一段距离。
3．功的概念：物理学中规定，作用在物体上的力，使物体在力的方向上通过了一段距离，就说这个力对物体做了机械功(简称“做了功”)。
(二) 如何判断力是否对物体做功
1．做功的两个必要的因素：
(1)作用在物体上的力；
(2)物体在力的方向上通过的距离。
2．活动：
请教室后排一位同学，将他的文具盒(或其他物品)送给老师。
引起学生注意，再结合这一模型，让学生分析文具盒受力情况和位置变化情况(画出示意图)，讨论该同学作用在文具盒的力有没有做功。
3．分析课本活动2，进一步理解做功的含义。
先让学生交流讨论，鼓励学生用科学语言进行表述。
4．练习：分析下列物体受到的力，并指出力对物体是否做功。
(1)手提着木块不动，木块受几个力的作用？哪个力对木块做了功？为什么？
(2)放在水平木板上的小车，在水平拉力作用下前进了一段距离，拉力和重力这两个力对小车做功了吗？为什么？
(3)工人推动小车在水平地面上前进。当工人停止用力后，小车还能向前运动一段距离，在这段距离上，工人还对小车做功吗？为什么？
在学生讨论回答的基础上，归纳出三种不做功的情况：
(1)物体没有受到力的作用，靠惯性通过一段路程，也就是没有力做功(F＝0)；
(2)物体受到力，但没有移动距离，即通过的路程为零(s＝0)；
(3)物体受力方向和物体运动的方向垂直(F与s的方向垂直)。
典例解读 下列事例中，人对物体做功的是( )
A．举着杠铃原地不动
B．扛着米袋慢慢登上楼梯
C．提水桶在水平地面上匀速前进
D．用300 N的力推汽车，汽车没动
【解析】判断力是否对物体做功，必须同时满足做功的两个必要条件，即作用在物体上的力和使物体在力的方向上通过一段距离，缺一不可，否则没有做功。
【答案】B
(三)怎样测算功
1．功的多少：
(1)如图甲所示，用力把一块砖匀速提升1 m，做了一份功W。
(2)如图乙所示，如果用力把三块同样的砖匀速提升1 m，做功多少？
(3)如图丙所示，如果用力把一块砖匀速提升3 m，做功又是多少？
点拨：从上面分析可知功与力、距离的关系如何呢？
学生交流后得出的结论有：
(1)使物体移动的距离一定，力越大，做的功越多；
(2)力一定，使物体移动的距离越大，做的功越多；
(3)力越大，使物体移动的距离越大，做的功越多；
(4)功的多少跟作用在物体上的力成正比，跟物体移动的距离成正比。
2.功的计算方法：
定义：力对物体做的功，等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
(1)公式：功＝力×距离，即 W＝F s；
(2)单位：在国际单位制中，功W的单位：牛 米(N m)或焦耳(J)；
(3)1 J的物理意义：1 N的力，使物体在力的方向上通过1 m的距离所做的功为1 J。即：1 J＝1 N×1 m＝1 N m。
注意：在运算过程中，力F的单位：牛(N)；距离s的单位：米(m)。
3.功的简单测算：
(1)如图所示，请学生实际估算“用手匀速托起两个鸡蛋升高1 m时，手对鸡蛋做的功大约是多少。”
(2)如图所示，一人拉着重2000 N的车子沿水平方向前进5 m，你能求出此人做了多少功吗？如果拉力为500 N呢？
完成课本例题的学习，通过例题的演算理解用功的公式进行有关计算。
典例解读 小朋友在平地上用50 N的水平推力推动重100 N的箱子，前进了10 m，他做了______功。如果把这个箱子匀速举高2 m，他做了______功。
【解析】水平推箱子做的功W1，等于水平推力F和水平前进的距离s的乘积。匀速举箱子时用的力F′，与箱子的重力G大小相等、方向相反。举箱子是F′克服重力使箱子在F′方向上升高h所做的功W2＝F′h＝Gh。
【答案】500 J 200 J
(四)机械功原理
1．使用机械只能省力或省距离，但不能省功。
2．机械功原理是机械的重要定律，是能量守恒在机械中的体现。
三、练习设计
请完成《全易通》“题组练习”部分。
四、课堂小结
1.做功的两个必要因素。
2.功的定义、公式、单位。
强调：(1)功是力在距离上的积累效应；(2)1 N m与1 J相等，是等价的。
3.强调解题规范化。
- 1 -(共26张PPT)
第十一章第一节
怎样才叫做功
教学目标
1.知道力学中的功的含义。
2.理解力学中做功的两个必要的因素。
3.理解功的计算式和单位，会用公式进行简单计算。
教学重难点
1.知道力学中的功的含义；理解力学中做功的两个必要
的因素。
2.理解功的计算式和单位，会用公式进行简单计算。
怎样才叫做功
“做功”与人们所说的“工作”“做工”有什么不同？
“做功”的实例
活动1
找找共同点
怎样才叫做功
活动1
找找共同点
s
F
F
F
s
活动1
找找共同点
物理学中的“功”吸收了一种“贡献”和“成效”意思在里面。它是指:
一个力作用在物体上,使这个物体在力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
起重机和直升飞机吊起重物都是做功的实例，你们知道力为什么做功了吗？
有力作用在物体上
物体在力的方向上移动了一段距离
原
因
谁能归纳出做功的两个必要因素是什么？
（作用在物体上的力）
（物体在力的方向上移动的距离）
Ｆ
s
必要因素
两个条件缺一不可
分析：
s=０
Ｆ≠０
没有做功
1.用力推汽车，没有推动；
课堂练习
2.用脚踢出足球，球在水平地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？
分析：
s≠0
Ｆ＝0
没有做功
课堂练习
3.人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？
分析：
s≠0
Ｆ≠0
没有做功
Ｆ⊥s
s
．
Ｇ
Ｎ
．
课堂练习
（1）物体受到力，但没有在此力方向上移动距离，即通过的距离为零。（s = 0）
（2）物体没有受到力，但由于惯性通过了一段距离，也就是没有力做功。（F = 0）
（3）物体受力方向和物体运动的方向垂直。（F与s的方向垂直）
练习总结
活动2
力对物体做了功吗
（c）运动员举着杠铃不动
（b）人将油桶推到仓库中
（a）小鸟将虫子从地里叼起来
力学中规定：功等于力和物体在力的方向上通过的距离的乘积。即:
功＝力×距离
怎样测算功
如果用Ｆ表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离，Ｗ表示力所做的功。则
W= F s
Ｗ＝Ｆ s
牛
米
焦耳
物理意义：用１N的力使物体在力的方向上通过１m 距离，所做的功就为１J。
１J＝１N m
.
功的计算
解：两个鸡蛋的重力约G=1N；
匀速托起鸡蛋，手的托力F大小等于鸡蛋的重力大小F=G=1N；
鸡蛋在托力的方向上上升的距离s=1m;
手对鸡蛋做的功 W=Fs =Gs
=1N×1m
=1J
图中用手匀速托起两个鸡蛋升高1m时手对鸡蛋做的功大约是多大？
想一想？
某人用F=100N的力把木箱从斜面底端沿斜面推到2m高处。斜面长4m，如图所示，这个人做了多少功？
2m
4m
F
例题：
1.下列关于功的概念的理解正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,力就对物体作了功
B.物体只要移动距离,就做了功
C.有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就一定做了功
D.有力作用在物体上,物体在力的方向上移动了距离,则这个力就对物体做了功
D
课堂练习
2.用40N的水平拉力将重为100N的物体沿水平方向拉动3m，在此过程中，重力所做的功等于____J，拉力所做的功等于_____J.
0
120
课堂练习
3.起重机把重为1000N的货物匀速竖直提升２m后，
又沿水平方向匀速移动１m。起重机钢绳拉力做
了__功。
A. 1000焦耳
B．2000焦耳
C．3000焦耳
D．不能确定
B
h
W=Gh
水桶重为G
使水桶升高h
使用机械是否省功？
需要知道那些量
机械功原理
已知:使重为G的物体匀速升高h
使用简单机械（不计机械重力和摩擦）
名称 拉力F F移动的距离s 使用机械时做的功W
定滑轮
动滑轮
杠杆
直接用手做的功W
W=Gh
W=Gh
W=Gh
G
h
2h
G/2
G/3
W=Gh
3h
机械功原理：使用任何机械都不能省功
机械功原理：
人们使用机械工作时，有时可以省力，有时可以省距离。
但是省力必然费距离；省距离则一定费力。
也就是说，使用任何机械都不能省功。
课堂练习
1.一起重机将重为1000N的钢材竖直匀速提升3m后，又沿水平方向匀速移动5m，在整个过程中起重机对钢材做的功为 J。
2.重为1000N的小车，在拉力的作用下沿水平地面匀速前进10m，小车所受阻力为车重的0.2倍，则拉力对小车做的功为 J；小车重力做的功为 J。
3.某人用20N的力将重为15N的球推出去后，球在地面上滚动了10m后停下来，这个人对球所做的功为（ ）
A．0J B．200J
C．150J D．条件不足，无法计算
4.晓亮同学从地面走上10m高的四楼教室，估计他克服重力做的功（ ）
A．500W B．500J C．5000W D．5000J
3000
2000
0
D
D11.2 怎样比较做功的快慢
教学目标
1．知道功率的概念，知道功率计算公式、单位及物理意义。
2．会计算有关功率的简单问题。
3．通过比较做功的快慢学习用比值法研究物理问题。
4．通过实例说明功率的含义，认识功率在实际应用中的重要价值。
教学重难点
【教学重点】
功率的概念及计算。
【教学难点】
功率的测量。
课前准备
体重计、卷尺、秒表等。
教学过程
一、创设情境，导入新课
讨论：在建筑工地上，需要把几百块砖全部送到楼顶，你能想出几种办法？你认为应选择哪种办法？为什么这样选择？
二、新课教学
(一)如何比较做功的快慢
力做功时，不仅有多有少，而且有快有慢。在生产实践中，人们不仅要注意做功的多少，更要关心做功的快慢。
如何比较做功的快慢呢？
活动： 怎样比较做功的快慢
1．阅读课本活动1，注意观察两个情景，了解女同学和男同学各是怎么说的。因图中两位同学的说法都带有片面性，即女同学只比较功的多少而没有考虑时间，男同学只比较时间的长短而没有考虑做功的多少。
2．讨论、交流，提出自己的看法。
经过讨论交流，学生可以得出：两位同学的说法都是片面的，不能只比较做功多少或只比较做功时间的长短。要比较物体做功的快慢，必须同时考虑两个因素：一是物体做了多少功，二是物体做功所用的时间。
3．小实验：(准备：在讲台两侧地面上分别放四块砖。)
实验1：两位同学都将搬四块砖，从地面搬到讲台上。
要求：一位同学一次将四块砖搬到讲台上，另一位同学分四次将四块砖搬到讲台上，两次做功所用的时间也就不同了。
实验2：要求：两位同学用相同的时间，一位同学将两块砖，另一位同学将四块砖，同时从地面搬到讲台上。
实验3：要求：一位同学用较短的时间将两块砖从地面搬到讲台上。另一位同学将三块砖用较长的时间从地面搬到讲台上。
观察讨论：谁做功快，谁做功慢，要求说明判断的理由。
分析实验1可得出：
方法一：做相同的功，用时少做功快。
分析实验2可得出：
方法二：做功时间相同，做功多的做功快。
分析实验3可得出：一位同学做功少，但用的时间短。另一位同学做功虽多，但用的时间长。
让学生找出比较做功快慢的方法。
实际教学中，不少学生很快会联想到速度概念和压强概念的建立过程，提出用单位时间里所做的功来比较做功的快慢。
教师指出，这是最简单也是最佳的方法。
(二)认识功率
1．功率概念：物理学中，把做功的多少与所用时间的比叫做功率。
2．功率的物理意义：功率是表示做功快慢的物理量。
3．功率计算公式：功率＝功/时间， 符号表达式：P＝W/t
4．功率的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，时间的单位是秒，功率的单位是焦耳/秒，它有一个专门名称叫瓦特，简称瓦，符号是W。这个单位是为了纪念英国物理学家瓦特而用他的名字命名的，工程上还常用到千瓦(kW)做功率的单位。1 W＝ 1 J/s，1 kW＝103 W。
(1)体验1 W的大小：在1 s内将两个鸡蛋举高1 m，做功的功率约为1 W。
(2)阅读课本 “信息浏览”，了解一些物体的功率，说明其意义。
典例解读 关于功率，下列说法正确的是( )
A．做功多的机械，功率一定大
B．做功时间短的机械，功率一定大
C．在相同的时间里，做功多的机械，功率一定大
D．做相同的功，所用时间长的机械，功率一定大
【解析】功率是反映做功快慢的物理量，其大小决定于做功的多少和做功时间这两个物理量。
【答案】C
(三)功率的计算
口答：1.人在3 s内做功150 J，求人的功率？
2．挖掘机在1 min内做了7.2×106 J的功，求挖掘机的功率。
想一想：在课本图中，图(a)所示的起重机吊起的建筑材料重2000 N，高度为10 m，所用时间为40 s；图(b)所示的滑轮吊起的建筑材料重200 N，高度也为10 m，所用时间为20 s。它们做功的功率各是多少？哪个功率大？
教学分析：教学时要引导学生首先弄清题意，找出已知量和待求量，明确解题的过程。分析是沿着P＝W/t→W＝Gh的思路进行。
典例解读 如图所示，一个质量为50 kg的人，在10 s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2 m ，则这个人在这段时间内的功率是( )
A．1200 W B．10 W C．12 W D．120 W
【解析】人爬楼主要是克服重力做功，大小可以利用W＝Gh进行计算；功率大小可以利用P＝W/t进行估算。由W＝Gh＝mgh可知，只要测得人的质量和楼高，就能算出人做功的大小。
【答案】D
(四)学生实践体验活动：比一比，谁的功率大
1．设计实验：
(1)要测出每个同学上楼的功率，需要知道哪些物理量？
(2)怎样测量这些物理量？
(3)测量顺序是怎样的？
(4)怎么设计记录数据的表格？
2．测量过程：
男女同学各选10名“运动员”排成两纵队，由两位同学记时间t，一位同学负责测量学生质量m ，两位同学用卷尺测量四楼到地面的距离h，由教师指挥发出信号，学生开始以最快速度跑上四楼。记时员及时报时，将m、h、t三个数据填入表格中计算功率。最后比一比谁的功率大。
姓名 登楼的高度h/m 登楼的时间t/s 登楼的功率P/W
三、练习设计
请完成《全易通》“题组练习”部分。
四、课堂小结
1．功率概念及其物理意义。
2．注意功和功率两个概念的区别。
3．功率是机械的主要技术性能之一，是选购机械的重要依据。
4．调查常见机械和电器的功率。
- 1 -(共22张PPT)
第十一章第二节
怎样比较做功的快慢
用起重机在20s内把重为2000N大件建筑材料吊起10m
滑轮在10s内把重为200N建筑材料吊起10m
思考1：起重机和人哪个做功多？
思考2：起重机和人哪个做功快？
为什么？
活动１
起重机做的功多些，起重机做功快
人做功花费的时间少，人做功快
你同意他们的观点吗？
你的观点是怎样的？
比较物体做功快慢时，
必须考虑两个因素：
一是：物体做了多少功W
二是：物体做功用的时间t
同学们还记得怎样表示一个物体运动的快慢吗
要比较物体做功的快慢可采用什么方法？
讨论：用什么方法可以方便准确地
表示物体做功的快慢呢？
比较物体做功快慢的方法：
2.做功时间相同，比较做功多少
1.做功相同，比较做功时间多少
比较物体运动快慢的方法：
1.运动时间相同，比较运动路程多少
2.运动路程相同，比较运动时间多少
下面几个物体所做的功和所用的时间如表：请同学们想一想,议一议 物体A、B以及 物体C、D谁做功最快 你是怎么知道的
物体 所做的功 所用时间
A 1000J 5s
B 1000J 10s
C 4000J 1min
D 6000J 1min
用起重机在20s内把重为2000N大件建筑材料吊起10m
滑轮在10s内把重为200N建筑材料吊起10m
起重机20s内做了20000J的功， 人在10s做2000J功。
思考：
谁做功快，你是怎样比较的？ 有哪些方法？
姓 名:詹姆斯·瓦特
国 籍:英国
出生年代:1736
成就：蒸汽机
在瓦特之前，已经有纽科门发明的蒸汽机，但是消耗大而效率低，瓦特花了10年时间，研制出精巧实用的新型蒸汽机，由此把英国带入了工业革命。无论是冶金、矿山、纺织还是交通运输，都开始使用蒸汽机来替代人和牲畜，为了纪念瓦特这位伟大的发明家，人们把常用的功率单位定为瓦特，简称瓦。
瓦特 James Watt
1736~1819
一些常见机器设备的功率
人的平均功率 70瓦
马的平均功率 350瓦
桑塔纳小轿车 66千瓦
认识功率的大小
长江三峡水利枢纽，是当今世界上最大的水利枢纽工程，被列为全球超级工程之一。总装机容量———
1820万千瓦
认识功率的大小
发射卫星用的运载火箭功率可达1010W
1.运动员的功率70W表示什么意思？
功率70W表示运动员在1s内做了70J的功。
2.请你分别计算出起重机和人的功率哪个大？做功哪个快？为什么？
功率应用
3.一同学用1min的时间将质量为5kg的水桶从离井口5m深处提到井口，后用2min的时间拎着水桶走了10m。问：
（1）这个同学在将水桶从井中提起过程中做了多少功？ 这个过程中他做功的功率为多少？
（2）这个同学在拎着水桶走的过程中做了多少功？这个过程中他做功的功率为多少？
功率应用
1.体重、楼层高度、上楼时间。
2.体重计（磅秤）、卷尺、秒表。
3.P=W/t=Gh/t
活动
我们在测量上楼的功率时，发现对于同一个人如果上楼的速度快，他的功率就大。那么功率与物体的运动的速度有关吗？
思考题：
物体受拉力F,沿拉力方向做匀速直线运动时，
则拉力F的功率:
思维拓展：
想一想：
汽车爬坡、拖拉机耕地，为了增大牵引力，车辆的运动速度都很小。而汽车在平直的公路上往往运动的较快，你能解释吗？
P= Fv 的应用：
物理◆生活
功率是表示物体做功快慢的物理量。
单位时间内所做的功叫做功率。
3.功率的表达式：功率＝
4.公式：
5.单位：
1.物理意义:
2.定义:
常用单位：千瓦（kW）
6.变形公式：P=F.v11.3 如何提高机械效率
教学目标
1．知道有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。
2．理解机械效率，会用机械效率的公式进行简单的计算。
3．会测算滑轮组的机械效率。
4．知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。
教学重难点
【教学重点】
有用功、额外功、总功及机械效率。
【教学难点】
同一机械的效率是可变的。
课前准备
斜面、小车、铁架台、滑轮组、细绳、钩码、弹簧测力计和刻度尺等。
教学过程
一、创设情境，导入新课
现代社会是讲求效率的节约型社会，时时处处都要讲究提高效率，使用机械也要讲效率。那么，什么是机械效率呢？下面我们就来研究这个问题。
二、新课教学
(一)有用功、额外功和总功
日常生活中，人们搬移物体，不是将物体平移到另一个地方，就是将物体从低处搬到高处(或从高处搬到低处)。
课件展示有关生活、生产中搬移物体的片段，引导学生观察。
搬移物体过程中，可以用手直接搬，还可以利用机械。
演示：(1)用手将一重物直接从低处匀速搬到高处。
(2)利用斜面将该重物从低处匀速搬到高处。
(3)用动滑轮将该重物从低处匀速搬到高处。
交流：这些实验中，如何测算人做功的多少？
测算：测出上述实验中人所做的功。
分析：利用机械时，所做的功为何多一些？
讨论：哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？哪些功是我们不需要但又不得不做的功？
学生经过思考、讨论，可以作答。
分析：课本图11－16a、11－16b中，哪些功是我们为了达到特定目的必须要做的功？哪些功是我们不需要但又不得不做的功？
在学生回答的基础上，指出“有用功”“额外功”及“总功”的含义。
1．有用功(W有用)：为达到目的人们需要且必须做的功。
2．额外功(W额外)：对人们既无利用价值又不得不做的功。
3．总功(W总)：动力所做的功。
4．总功等于有用功和额外功的总和，即W总＝W有用＋W额外。
典例解读 李玲玲同学用水桶从水井中提水做清洁，她在把水从井底提上来的过程中，下列关于做功的说法中正确的是( )
A．对桶所做的功是有用功
B．对水所做的功是额外功
C．对水所做的功是有用功
D．对水所做的功是总功
【解析】由题意可知，该同学的目的是把水提上来，所以对水所做的功是有用功；在提水的过程中，也要对桶和绳做功，这部分功是额外功。该同学对水、桶和绳做功的总和是总功。
【答案】C
(二)什么是机械效率
讨论：
(1)当你用水桶提水时，有两只大小相同的水桶可供选择，一只是轻质塑料桶，另一只是厚铁皮桶，你选择哪一只水桶？为什么？
(2)当你用动滑轮提升重物时，你希望选用什么样的滑轮？为什么？
至此，引导学生自己总结出机械效率的定义和公式。
1．机械效率的定义：有用功与总功的比值。
2．公式：η＝×100%
3．讨论
(1)机械效率的高低表示的物理意义是什么？
(2)机械效率的单位是什么？
(3)为什么机械效率总小于1？能不能等于1？
(4)如何提高机械效率？
4．练习
如左下图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220 N的泥桶，动滑轮重为20 N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重。如果工人将绳子匀速向上拉了6 m，则泥桶上升了多少？滑轮组的机械效率是多少？
典例解读 如右上图所示，拉力F＝80 N，物体重G＝120 N，若绳子自由端匀速拉动的距离s＝4 m，物体被提高的距离h＝2 m，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。
【解析】关于滑轮组的机械效率，一般用有用功W有用＝Gh，总功W总＝Fs求解，另外s＝nh(n为滑轮组承担物重的绳子股数)。
【答案】(1)W有用＝240 J；
(2)W总＝Fs＝320 J；
(3)η＝×100%＝75%。
(三)测算滑轮组的机械效率
实验目的：测算滑轮组的机械效率。
实验原理：η＝×100%
讨论：
(1)滑轮组工作中的有用功怎样计算？需要测量哪些物理量？
(2)滑轮组的额外功是怎样产生的，是否便于测量？
(3)有其他简便的方法测算总功吗？需要测量哪些物理量？
(4)为了求出滑轮组的有用功和总功，进而测出滑轮组的机械效率，除滑轮组外，实验中还需要哪些测量器材？
注意事项：
(1)钩码上升的高度h，可用竖直放置在钩码旁的刻度尺读出，以钩码的下端为标准读数。
(2)拉力F的大小由弹簧测力计的示数读出，要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧不要和外壳摩擦。
(3)测量细绳自由端通过的距离s时，可事先在细绳自由端上作一标记，再拉弹簧测力计，用滑轮组提升重物。用刻度尺量出钩码上升的高度后，再量出细绳标记移动的距离，就是细绳自由端通过的距离s。
实验结果：同一个滑轮组，在提升不同的重物时，其机械效率是不同的。
思考：还有什么因素会影响滑轮组的机械效率？为什么？
典例解读 在做“测滑轮组机械效率”的实验中，小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组(每只滑轮重都相同，不计摩擦和绳重)。
(1)对于甲图所示的滑轮组，如果没有刻度尺，只要测出钩码重G，然后竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，从弹簧测力计上读出拉力值F，即可算出该滑轮组的机械效率η＝______。
(2)比较甲、乙两滑轮组的机械效率，可知η甲______(填“>”“<”或“＝”) η乙。
(3)实验后小强猜想，对于同一滑轮组(例如图乙)，它的机械效率也可能不是固定的，于是他用实验进行了探究，并证明自己的猜想是正确的。你认为小强应采用的正确方法是什么？答：________________________________________________________________________。
【解析】(1)在做“测滑轮组机械效率”的实验中，由于绳子自由端通过的距离s与物体上升的高度h的关系是s＝nh；在求滑轮组的机械效率时，如果没有刻度尺，也可以用导出公式来计算机械效率：η＝＝＝＝＝。(2)当提升的物体重力相同时，滑轮组机械效率的高低与动滑轮的重力有关，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低。乙滑轮组的动滑轮较重，则它的机械效率较低。(3)当物体的重力增大时，滑轮组的机械效率将变大。因此，小强只要在乙滑轮组中增加钩码，再重复前面的操作，算出滑轮组的机械效率，跟原来的机械效率相比较即可。
【答案】(1) (2)> (3)在乙滑轮组中，增加钩码，再重复前面的操作，算出滑轮组的机械效率，跟原来的机械效率相比较
三、练习设计
请完成《全易通》“题组练习”部分。
四、课堂小结
1．有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。
2．机械效率的含义。
3．机械效率总小于1。
4．提高机械效率的方法。
- 1 -(共20张PPT)
第十一章第三节
如何提高机械效率
活动１
分析有用功与额外功
（a）用滑轮组提起重物
有用功：克服重物重力所做的功。即：W有 = Gh
一、什么是有用功与额外功
G
F
额外功（无用功）：克服动滑轮和绳子重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功。
（b）利用挖掘机搬
运泥土
有用功：克服泥土重力所做的功。 即：W有 = Gh。
额外功（无用功）：克服抓斗和机臂重力所做的功，还有克服摩擦力所做的功。
事例 目的 有用功 额外功 总功
用桶从井中提水
水桶掉进井里,要把桶捞起来
用书包把书背上楼
提水
为达到我们目的而做的功；
对我们没用但又不得不做的功；
有用功与额外功的总和。
分析下列事例中的有用功、额外功、总功。不考虑绳重和摩擦。
捞桶
背书
G水h
G桶h
G书h
G桶h
G水h
(G包+G人)h
=
= W总
+
= W总
+
= W总
+
1.有用功（W有用):
2.额外功( W额外):
3.总功( W总):
F
钩码
沙
F
木箱
F
木块
目的
W有用
W总
W额外
提钩码
提沙
提木箱
拉木块
G码h
G沙h
G箱h
Fs木
Fs
Fs
FL
Fs
的原因
克服杠杆
重和摩擦
克服动滑轮重、桶重和摩擦
克服摩擦
fL
克服绳子和轴间摩擦
从表中你发现W有用和W总的计算有什么规律？
机械
在使用机械时，人们总希望能量的利用率大一些，即：有用功在总功中所占的比例大一些。
200J
800J
10J
90J
甲
乙
有用功
额外功
二、什么是机械效率
如果我把这个比例叫做机械效率，那么机械效率等于什么？
机械效率＝
有用功
总功
机械效率：有用功跟总功的比值
●理解：1.η常用百分数表示；
2.η小于100%；
3.η没有单位。
η＝
W有用
W总
思考：
机械效率的单位是什么？
答：机械效率是一个比值，没有单位。
机械效率能不能等于1？
答：不能。因为使用机械总有额外功。
机械效率低，则说明这机械做功少，对吗？
答：不对 。说明有用功在总功中所占的比例小。
功率与机械效率的区别
1.功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是表示做功快慢的物理量。
2.有用功在总功中所占的比例叫机械效率。
3.功率和机械效率是描述机械的两种不同性能，两者间没有必然联系。
活动２
测算滑轮组的机械效率
F
G
实验序号 物重
（G）（N） 轮重（G）（N） 拉力（F）（N） 拉力通过距离（s）（m） 重物上升高度（h）（m） 机械效率（η）
1 2 1
2 4 1
例1：通过一动滑轮用50 牛的拉力提起重为80牛的重物，使重物提高2米。
（1）拉力做多少功？
（2）如用手直接提起做功多少？
W手提=Gh=80N×2m=160J
W拉力=Fs=50N×4m=200J
机械效率呢？
F
绳子自由端通过的距离s=2h=2×2m=4m
总功
有用功
解：
＝80%
η＝
W有用
W总
例2：某人用F=100N的力把木箱从斜面底端沿斜面推到2m高处，斜面长4m，如图所示。这个人做了多少功？
2m
F=100N
4m
解： W =Fs
=100N×4m
=400J
答： 这个人做了400J的功。
如果要求有用功，则要知什么？
假设木箱重150N，则有用功和机械效率各是多少？
一些机械的
机械效率：
抽水机：60%～80%
柴油机： 28%～40%
起重机：40%～50%
滑轮组：50%～70%
你认为可以从哪些方面提高机械效率？
1.有用功相同时，减少额外功
2.额外功相同时，增加有用功
一是减轻机械自重
二是减小摩擦
途径
G
F
.
减小额外
功的方法
有用功:有利用价值的功
总 功:动力对机械做的功
额外功:对人们没有利用价值而又不 得不做的功
定 义：有用功跟总功的比值
一、三功
二、机械效率 η
公 式：η＝
Ｗ有用
Ｗ总
Ｗ有用
Ｗ有用＋Ｗ额外
×＝
三功的关系
η<1
滑轮组机械效率计算
1.如图所示，用滑轮组把重为270N的货物匀速提到1m高的楼上，所用拉力100N，则有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是多少？
解：
W有用=F物h=G物h=270N×1m=270J
起重机匀速提升重物所用的力F物等于物体所受的重力G物
G物
F物
W总=Fs=Fnh=100N×3×1m=300J
W有用
270J
η=
W总
×100%=
300J
×100%=90%
s
h
滑轮组机械效率计算
2.用如图的滑轮组水平地拉动物体。已知物重为1000N，物体与地面间的摩擦力是240N，当绳端的拉力是100N物体移动了4m时。求：有用功、总功和滑轮组的机械效率分别是多少？
解：
F物
f=240N
起重机匀速拉动重物所用的力F物等于物体所受的摩擦力f
W有用=F物S物=fs物=240N×4m=960J
W总=Fs绳=Fns物=100N×3×4m=1200J
W有用
960J
η=
W总
×100%=
1200J
×100%=80%
S绳
S物
斜面机械效率的计算：
如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,求：
（1）在这过程中推力做的有用功；
（2）在这过程中推力做的总功；
（3）斜面的机械效率。
解：
G物
F物
工人匀速提升重物所用的力F物等于物体所受的重力G物
W有用=F物s物=G物h=840N×1m=840J
W总=Fs=FL=400N×3m=1200J
F拉
W有用
840J
η=
W总
×100%=
1200J
×100%=70%
h
L
这节课你学到了什么：
W有用
η=
W总
× 100%
W有用
W总
直接对物体所做的功
动力（人所出的力）所做的功
W有用=F物s物
W总=Fs
F物
s物
s
F物
S物
s
F物
h
F拉
L11.4 认识动能和势能
教学目标
1．知道什么是动能、重力势能、弹性势能、机械能。
2．知道动能、重力势能、弹性势能分别与哪些因素有关。
3．知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化。
4．能解释自然界中机械能相互转化的现象。
教学重难点
【教学重点】
建立动能和势能的概念，理解影响动能和势能大小的因素。
【教学难点】
同一机械的效率是可变的。
课前准备
小车、木块、重物、小桌、沙子、弹簧。
教学过程
一、新课引入
用多媒体展示下列问题，师生共同讨论。
1.高速公路上都有限制汽车速度的标志，想一想这样做的原因是什么？
2.“……忽然，它像一匹脱缰的野马，从轨道的最高端飞驰而下，如同一条蛟龙，时而上下翻腾，时而左摇右摆……乘坐过山车的我在万分紧张的气氛中紧闭双眼，经历如此惊心动魄、激动不已的旅程，当我感觉过山车似乎平稳时，睁开了双眼。哎呀！太可怕了……我正处于回环的最高处，而且还头朝下……太刺激了！”过山车速度为什么能够快慢不同的改变？过山车在最高点时，怎么会有平稳的感觉？想知道这里面的物理道理吗？通过本节内容的学习，聪明的你一定能找到答案。
3. 置疑：你知道人为什么要吃饭吗？学生讨论。
人类生活、生产离不开能量。因此，我们很有必要学习并了解一些有关能量方面的知识。
问题：根据你的认识与了解，能说说能量有哪些形式吗？
学生讨论回答。那么，什么物体具有能呢？
指出：机械能是能量中最常见的一种形式。
到底什么是能呢？请观察下列实验。
二、新课教学
(一)什么是能
1．演示实验
(1)运动的小车推动木块运动。
(2)被举高的重物下落将小桌子压入沙中。
(3)被拉伸的弹簧拉动小车运动。
2．分析、讨论
(1)运动的小车对木块、被举高的重物对小桌、被拉伸的弹簧对小车有没有做功？你判断的依据是什么？
(2)运动的小车、被举高的重物、被拉伸的弹簧有什么共同特点？
在学生回答的基础上，引出“能量”的概念。
3．“能量”的概念
物体具有做功的本领，就说物体具有能。
4．如何去判断能的大小
举例讨论：四、五级风能够推动帆船“逆水行舟”；八、九级大风可以使大树“前仰后合”，而飓风能把大树连根拔起。
分析：哪种风具有的能量最大？你怎样判断能的大小？
总结：在物理学中，能量和做功有密切的联系，能量反映了物体做功的本领。一个物体能做的功越多，这个物体的能量就越大。
5．能的单位和功的单位相同，都是焦耳(J)。
典例解读 下面关于功和能的说法中，正确的是( )
A．一个没有做功的物体，一定没有能量
B．甲物体的能量比乙物体的能量大，则甲物体一定比乙物体做的功多
C．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以它具有能量
D．静止的物体，没有机械能
【解析】做功是改变能量的一种途径，能量改变了多少，可以用做功的多少去度量。即功是描述物体在力的作用下取得的成效(移动的距离)，是一个过程，而能量是物体本身所具有的，是一个状态量，物体没有做功，不一定没有能量，主要是把握“能够做功”这个关键词，一个物体对别的物体能够做功，则说明它一定具有能量。
【答案】C
(二)机械能
问题：运动的小车、被举高的重物、被拉伸的弹簧都具有做功的本领，所以都具有能。它们具有能的原因是否相同呢？
回顾实验作答：
小车之所以具有能，是因为其运动；
重物之所以具有能，是因为其被举高；
弹簧之所以具有能，是因为其发生了弹性形变。
为了区分它们，物理学中作了如下规定：
1．动能：物体由于运动而具有的能。
2．重力势能：物体由于被举高而具有的能。
3．弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能。
机械能
举例说明：日常生活中，哪些物体具有动能？哪些物体具有重力势能？哪些物体具有弹性势能？
典例解读 下面的物体中，只具有动能的是____；只具有势能的是______；既具有动能，又具有势能的是______。
A．停在地面上的汽车
B．在空中飞行的飞机
C．被起重机吊在空中静止的货物
D．弹簧
E．在水平铁轨上行驶的火车
【解析】A.停在地面上的汽车没有运动，它不具有动能；因为其在地面上，它也没有势能；B.正在空中飞行的飞机在运动着，它具有动能；它离地面有一定的高度，又具有重力势能；C.在空中静止的货物，它没有动能，只有重力势能；D.弹簧在没有发生弹性形变时，不具有弹性势能；E.水平铁轨上行驶的火车，只有动能没有势能。所以，只有动能的是E；只有势能的是C；既有动能又有势能的是B。
【答案】E C B
(三)动能的大小跟哪些因素有关
1．探究动能的大小跟哪些因素有关
置疑：物体具有的动能大小可能跟什么因素有关？并说明猜想的依据。
学生猜想：(1)动能的大小可能跟物体的速度有关；
理由：用玩具手枪射出去的塑料子弹威力大，而用手扔出去威力小，
(2)动能的大小还可能跟物体的质量有关；
理由：在车祸中，电动自行车撞倒行人的后果不太严重，而以相同速度行驶的大卡车撞人的后果严重。
设计实验方案，思考：
(1)怎样让小球自己运动起来，获得动能？
(2)动能的大小可能跟两个因素有关，用什么方法进行实验？
(3)怎样改变小球运动的速度？又怎样控制小球运动的速度相同？
(4)怎样比较小球动能的大小？
分析现象、得出结论：
质量相同时，速度越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能越大；
速度相同时，质量越大的物体能做的功越多，表明它具有的动能越大。
总结：物体的动能跟质量和速度有关，速度越大，质量越大，它具有的动能就越大。
2．练习
(1)一辆汽车突然加速行驶，它的动能________。为什么？
(2)洒水车在马路上匀速前进并不停地洒水，它的动能____________。为什么？
(3)交通部门为什么要对车辆进行限速？为什么同一路段不同车辆限速不同？
(四)势能的大小跟哪些因素有关
探究：重力势能的大小跟哪些因素有关？
置疑：物体具有的重力势能大小可能跟什么因素有关？并说明依据。学生猜想：
设计实验方案，思考：
(1)如何利用所给器材，比较重物重力势能的大小？
(2)如何在实验中控制有关的变量？
学生根据设计方案探究后，汇报结果；
分析总结、得出结论：
物体被举得越高，质量越大，它具有的重力势能就越大。
关于弹性势能的大小与什么因素有关？让学生自己课后自行设计实验方案、并进行探究。
总结：物体的位置越高，质量越大，它具有的重力势能就越大；弹性物体的弹性越强，形变越大，它具有的弹性势能就越大。
(五)机械能的转化
1．说明
(1)动能和势能是机械能的两种表现形式。
(2)一个物体可以既有动能，又有势能，也可以只具有动能或者只具有势能。
2．练习：说明下列物体具有什么形式的机械能。
①在海上行驶的轮船。
②吊在天花板上的吊灯。
③被拉长的橡皮条。
④在空中飞行的子弹。
3．动能与势能的转化
通过实验、观察和分析，认识物体的动能和势能之间是可以相互转化的。
(1)演示并分析课本活动3中设置的实验。
得出结论：物体具有的动能和势能是可以相互转化的。
(2)分析课本中的三个实例。
总结：物体的动能与势能是可以互相转化的；有摩擦等阻力时，在动能与势能的相互转化中，机械能会减少。
典例解读 1.如图所示，铅球从出手到将要落地的过程中，下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A．铅球由a→b时，动能逐渐增大
B．铅球在b点的机械能大于a点的机械能
C．铅球由b→c时，机械能逐渐减小
D．铅球在c点时动能最大
【解析】机械能是动能和势能的总和，如果不计空气阻力，能量没有损失，机械能的总量不变。
【答案】D
2．如图所示，光滑水平面上放有一个左边连接有弹簧的物体B，物体A以一定的速度向右运动撞击弹簧，最后A与B一起向右运动，A刚接触弹簧到A、B以相同的速度向右运动这一过程中，下列关于弹簧的弹性势能的说法中正确的是( )
A．一直减小
B．一直增加
C．先增加后减小
D．先减小后增加
【解析】A刚接触弹簧，A开始压缩弹簧，压缩的弹簧会对B产生弹力使物体B向右运动起来。开始时B的速度比A的速度慢，A要继续压缩弹簧，直到A与B的速度相同时，弹簧不再被压缩，即此时弹簧被压缩到最大值，弹簧的形变最大，弹簧具有的弹性势能也达到最大。
【答案】B
三、练习设计
请完成《全易通》“题组练习”部分。
四、课堂小结
1．动能、重力势能、弹性势能、机械能；
2．动能大小与物体质量及速度的关系；
3．重力势能大小与物体质量及高度的关系；
4．动能和势能是可以相互转化的。
- 1 -(共16张PPT)
第十一章第四节
认识动能和势能
打桩机上被举高的重锤落下来可以把桩打进地里
被压弯的跳板可以弹起运动员
子弹能击穿障碍物，流水能推动竹排
2.一个物体能够做的功越多，它具有的能量就越大。
1.一个物体能够做功，我们就说它具有能。
3.能的单位:焦(J)
一、认识“能”
（２）物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
（1）物体由于运动 而具有的能叫动能。
4.认识三种能：动能、重力势能、弹性势能的概念
（３）物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
二、实验探究
1.探究动能大小影响因素
2.探究重力势能大小影响因素
3.探究弹性势能大小影响因素
动 能
物体由于运动而具有的能叫动能
探究:动能的大小跟哪些因素有关？
猜想：
(1)动能的大小跟物体运动的速度有关。
(2)动能的大小跟物体的质量有关。
归纳
结论：
质量相同时，速度＿＿的物体能做的功多，表明它具有的动能＿＿
大
大
1.影响动能和势能大小的因素
实验1 动能的大小与速度的关系
比较右图两个实验得出：
速度相同时，质量＿＿的物体能做的功多，这表明它具有的动能＿＿
大
大
归纳以上两组结论得出：
运动的物体＿＿＿越大，＿＿＿越大，它具有的动能就越多
速度
质量
实验2 探索动能与质量的关系
1.判断动能变化情况
①一辆汽车加速运动，它的动能 。
②火车进站时做减速运动，它的动能 ；停止后，它的动能= 。
③一辆洒水车在马路上匀速前进并洒水，它的动能 。
2.比较动能大小
①汽车空载和满载时以相同速度前进： 动能大。
②某同学慢跑和快跑时： 动能大。
增大
减小
0
减小
满载
快跑
城市街道上的最高行驶速度v（km/h）
车型 设有中心双实线、中心分隔带、机动车道下非机动车道分隔设施的道路 其它道路
小型客车 70 60
大型客车、载货汽车 60 50
从能量的角度分析：
（1）为什么要对机动车限速？
（2）为什么重载车限制速度小？
一些物体的动能 /J
抛出去的篮球 约30
行走的牛 约60
从10m高处落下的砖块 约2.5×103
跑百米的运动员 约3×103
飞行的步枪子弹 约5×103
行驶的小汽车 约2×105
研究表格中的数据，你能看出质量和速度相比，谁对动能的影响大呢？
猜想：
设计实验方案：
实验：
归纳结论：
重力势能的大小可能跟哪些因素有关？
1.质量相同时,物体被举得越__重力势能越大
2.被举高度相同时,物体的质量越__重力势能越大
高
大
2.重力势能的大小影响因素
三、什么是机械能？
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
小结
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
与速度和质量有关
与被举高度和质量有关
与形变大小有关
(能量)第十一章章末1
一、选择题
1.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 如图所示，一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）（ ）
A.1200W B.10W C.12W D.120W
【考点】功率的计算
【分析】解决此题可利用功的公式W=Fs和功率的公式P= 联立求解．
【解答】质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，那么他做的功W=Fs=500N×0.2m×12=1200J，由功率的公式P= = W=120W；
故选D．
2.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 跳远运动的几个阶段如图所示，则运动员（ ）
A.助跑过程中机械能不变
B.起跳后升空的过程中，动能转化为重力势能
C.经过最高点时动能为零
D.经过最高点时重力势能最小
【考点】机械能及其转化
【分析】动能大小的影响因素：质量、速度.质量越大，速度越大，动能越大；重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度.机械能：动能和势能的统称.（机械能=动能+势能）
【解答】助跑阶段速度是越来越大的，动能增大，所以机械能是增大的，A不符合题意；起跳后升空的过程中，动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能，B符合题意；在最高点时还具有向前的速度，所以动能不为零，C不符合题意；在最高点时的重力势能是最大的，D不符合题意；
故答案为：B。
3.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 下列关于功和能的说法正确的是（ ）
A.被拉开的弹弓具有弹性势能
B.用力推车而车未动，因为用了力所以推力做了功
C.人造地球卫星从近地点向远地点运动时势能减小，动能增大
D.速度小的物体动能一定小
【考点】动能和势能的概念，机械能及其转化，是否做功的判断
【分析】（1）物体由于发生弹性形变而具有的能称为弹性势能；（2）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离；（3）动能大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关.
【解答】A.被拉开的弹弓发生了弹性形变，具有弹性势能，A符合题意；
B.用力推车而车未动，因为有力而沿力的方向没有距离，所以不做功，B不符合题意；
C.人造地球卫星由近地点向远地点运动时，质量不变，高度增大，重力势能增大；速度变小，动能变小，是动能转化为重力势能的过程，C不符合题意；
D.物体的动能与物体的质量和速度有关，只知道速度的大小，不能确定动能的大小，D不符合题意.
故答案为：A.
4.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 甲、乙两台起重机分别从地面匀速吊起质量相等的集装箱到同一高度，甲、乙两台起重机吊起集装箱的速度分别为0.5 m/s和1 m/s，则( )
A.甲起重机做功多，功率大
B.乙起重机做功多，功率大
C.甲、乙两台起重机做功一样多，但甲功率大
D.甲、乙两台起重机做功一样多，但乙功率大
【考点】功率大小的比较
【分析】根据W= Fs = Gh 可知，甲、乙两台起重机做功的关系；根据P=FV可判断两台起重机的功率大小.
【解答】根据题意，甲、乙两台起重机分别质量相等的集装箱到同一高度，则货物的重相等，提升的高度也相等，根据 可知，甲、乙两台起重机做功一样多，AB不符合题意；
甲、乙两台起重机吊起集装箱的速度分别为0.5 m/s和1 m/s，根据 可知，拉力相等时，速度大功率大，所以甲起重机功率，乙起重机功率大。
D符合题意。
故答案为：D
5.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 用如图所示滑轮组提起重300 N的货物，人所用的拉力为200 N，绳子的自由端被拉下1 m，在此过程中，下列说法不正确的是( )
A.拉力所做的总功为200 J
B.滑轮组提升货物所做的有用功为100 J
C.额外功为50 J
D.滑轮组的机械效率为75%
【考点】滑轮（组）的机械效率
【分析】绳的自由端移动的距离s=nh，然后利用公式W总=Fs计算总功、W有用=Gh计算有用功，最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率.
【解答】A. 拉力为200 N，绳子的自由端被拉下1 m，所以拉力所做的总功为：
，A符合题意；
B. 如图有两段绳子拉着动滑轮，所以物体升高的高度为拉力移动距离的一半，即 ，则滑轮组提升货物所做的有用功为：，B不符合题意；
C. 额外功为：，C符合题意；
D. 滑轮组的机械效率为：，D符合题意；
故答案为：B。
6.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 甲、乙两辆汽车在水平公路上行驶，它们的牵引力F甲∶F乙＝3∶1，速度v甲∶v乙＝4∶1，车重G甲∶G乙＝2∶1，则在相等时间内牵引力做的功W甲∶W乙为( )
A.3∶1
B.6∶1
C.12∶1
D.24∶1
【考点】功的计算及应用
【分析】根据s=vt求路程之比；再根据W=Fs可求牵引力做的功之比.
【解答】解：根据v= 可得，相等时间内，甲、乙两辆汽车在水平公路上移动的距离之比：
s甲：s乙=v甲t：v乙t=v甲：v乙=4：1
牵引力做的功之比：
W甲：W乙=F甲s甲：F乙s乙= × =12：1
故答案为：C．
7.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 一个斜面高为h ，长为l ，该斜面的机械效率为η.现把重为G的物体沿斜面匀速向上移动，则物体受到的滑动摩擦力的大小为( )
A.＋GB.－GC.D.
【考点】斜面的机械效率
【分析】此题考查有关斜面机械效率的计算（W有用=Gh；W总=Fs），容易出错的是摩擦力的计算，我们要知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功，明确总功应等于有用功与额外功之和.
【解答】有用功为： ；
根据 得总功为： ；
则额外功为：
额外功为克服摩擦力所做的功，所以可得摩擦力为：。
D符合题意。
故答案为：D
8.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 如图甲所示,木块放在水平面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块使其做直线运动,两次拉动木块得到的s-t关系图象如图乙所示。两次对应的弹簧测力计示数分别为F1、F2,两次拉力的功率分别为P1、P2,下列判断正确的是 ( )
F1>F2 ，P1>P2
F1=F2 ，P1>P2
F1>F2 ，P1=P2
F1
【考点】功率大小的比较
【分析】通过图象可以判断木块做匀速直线运动，匀速直线运动的物体受到平衡力作用，根据平衡力条件判断拉力和滑动摩擦力大小关系，根据P=Fv判断功率的大小关系.
【解答】由图乙可知两次情况下，木块作匀速直线运动，所以拉力和摩擦力是一对平衡力，即F=f。因运动过程中所受摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度有关，木块运动过程中压力和接触面粗糙程度不变，所以两次情况下摩擦力不变，即拉力F1＝F2 ， 由图乙可知v1>v2 ，因为拉力功率P=Fv，F1＝F2，所以P1＞P2 。
故答案为：B。
9.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 工人师傅利用如图所示的装置匀速提升重物，不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）
增大提升重物的速度，可以增大有用功
B.减小定滑轮的重力，可以减小额外功
C.增大提升重物的高度，可以提高机械效率
D.减小动滑轮的重力，可以提高机械效率
【考点】滑轮（组）的机械效率，有用功和额外功
【分析】（1）滑轮组的机械效率是指有用功和总功的比值，比值越大，机械效率越高．（2）要提高滑轮组的机械效率可以，有用功一定时，减少额外功；额外功一定时，增大有用功．
【解答】（1）滑轮组的机械效率η= = = = ，所以机械效率的高低与物体被提升的高度和提升速度无关，故A、C不正确；（2）使用滑轮组时，克服动滑轮重所做功为额外功，由滑轮组的机械效率η= = = = 可知，减小动滑轮重力可减小额外功，定滑轮的重力不影响额外功的多少，故C不正确、D正确．
故选：D．
二、填空题
10.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 日常生活中很多俗语蕴含着丰富的物理知识．如“爬得高，摔得狠”是因为爬高的人重力势能随着高度的增加而________，摔下来就狠了．
【考点】势能的影响因素
【分析】根据影响重力势能的因素解答.
【解答】“爬得高，摔得狠”是因为爬高的人，高度逐渐增加，而人的质量不不变，所以重力势能随着高度的增加而增大，摔下来就狠了。
故答案为：增加.
11.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 如图所示是玩弹弓的情景．经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与________有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小，原因是质量大的“子弹”射出时的________小．
【考点】势能的影响因素
【分析】弹性势能：物体由于发生弹性形变而具的能.物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大.
【解答】如图所示是玩弹弓的情景．经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与橡皮筋的伸长量有关；
若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小；
原因是橡皮筋的弹性势能相同，转变为动能时，动能的大小相同，而动能与质量、速度有关，所以动能一定时，质量大的“子弹”射出时的速度小。
故答案为：橡皮筋的伸长量；速度.
12.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 如图所示，一滑轮下端悬吊一个重50 N的物体，在拉力F的作用下使物体在2 s内上升了2 m(不计滑轮、绳的重力和摩擦)，则拉力F＝________N，动滑轮上升的速度是v＝________m/s，拉力F所做的功W＝________J.
【考点】滑轮与功的综合题
【分析】由图可知，所用的力是重物重力的2倍，移动距离是重物移动距离的；根据速度公式v=求出动滑轮移动的速度；根据W=Fs即可求出拉力做的功.
【解答】根据图示可知：该滑轮动滑轮的特殊使用方法，根据动滑轮的特点可知：F=2G，则F=2×50N=100N；
F移动的距离是物体移动距离的二分之一，则滑轮在2s内移动的距离为1m，故动滑轮上升的速度：v= = =0.5m/s；
拉力所做的功：W=Fs=100N×1m=100J．
故答案为：100；0.5；100．
13.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 甲、乙两人在相同的水平路面上，分别以1m/s和0.5m/s的速度将两个完全相同的木箱沿直线匀速推动了10m．在此过程中，甲推木箱的力________（填“大于”、“小于”或“等于”）乙推木箱的力；________（填“甲”或“乙”）做功的功率更大．
【考点】功率大小的比较，二力平衡的条件及其应用
【分析】根据影响摩擦力的因素及二力平衡条件判断甲、乙推力的大小；
根据P= =Fv来计算甲、乙功率的大小．
【解答】根据条件，木箱在两种情况下受到的摩擦力相同，因为均做匀速直线运动，所以对木箱的推力相等；
由P= =Fv可知，甲乙对木箱的推力相等，甲的速度大于乙的速度，所以甲的功率大于乙的功率．
故答案为：等于；甲．
14.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 小明用如图所示的实验装置探究“杠杆的机械效率”．实验时，将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则杠杆的机械效率η＝________(用题中给出的物理量表示)．若将钩码移动到B点，仍将它匀速提升h的高度，则弹簧测力计的示数F′________(选填“＞”“＝”或“＜”)F，杠杆的机械效率η′________(选填“＞”“＝”或“＜”)η.
【考点】杠杆的机械效率
【分析】根据η=表示出杠杆的机械效率；根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2，判断弹簧测力计的示数变化；克服摩擦和杠杆自重做的功是额外功，据此分析机械效率的关系.
【解答】将总重为G的钩码挂在杠杆A处，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码上升的高度为h，弹簧测力计的示数为F，其移动的距离为s，则有用功为：；
拉力做的总功为：；
所以杠杆的机械效率为：；
若将钩码移动到B点，则阻力臂增大，而阻力和动力臂不变，根据 可知，动力应增大，即弹簧测力计的示数F′＞F；
若仍将它匀速提升h的高度，有用功不变，由于阻力臂增大，拉力移动的距离将变小，则提升动滑轮所做的额外将减小，效率会提高，所以此时杠杆的机械效率η′＞η。
15.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，用它们把相同的重物匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，则所用拉力的大小F1________F2 ，两滑轮组的机械效率η甲________η乙．(以上两空均选填“大于”“小于”或“等于”)
【考点】滑轮（组）的机械效率
【分析】不计绳重与机械间摩擦，根据F=（G物+G动）分析拉力的大小关系；根据W有=Gh可知有用功的关系；根据W额=G动h可知额外功的关系；即可根据W总=W有+W额判断总功的关系；根据效率公式η=分析即可.
【解答】如图甲有两段绳子承担物重，所以拉力为：；
如图乙有三段绳子承担物重，所以拉力为 ；
所以拉力的大小F1大于F2；
相同的重物匀速提升相同的高度．所以两次的有用功相等；
不计绳重及摩擦时，额外功为提高动滑轮所做的功，因为提升相同的高度，所以额外功也相等，根据 可知，两次的机械效率相等。
故答案为：大于；等于.
16.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 如图所示，小强在30 s内用滑轮组将物体A沿水平地面匀速移动6 m，已知物体A重为800 N，它受到的滑动摩擦力为60 N，小强所用拉力为25 N，有用功W有用＝________J，此滑轮组的机械效率为________．
【考点】滑轮（组）的机械效率
【分析】根据W=Fs求出拉力做功多少，根据P=求出功率；根据W=fs求出有用功，根据机械效率公式求出机械效率.
【解答】物体A受到的滑动摩擦力为60 N，沿水平地面匀速移动6 m，有用功即为克服摩擦力所做的功，所以有用功为：
；
由图知，由三段绳子拉着动滑轮，所以拉力移动距离是物体移动距离的3倍，即 ，小强所用拉力为25 N，所以总功为：；
此滑轮组的机械效率为：。
故答案为：360；80%.
三、实验题
17.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 下表是小明做“测量滑轮组的机械效率”实验时收集的有关数据．
（1）请你将表格中的数据补充完整：①________；②________；③________．
（2）请在如图中画出实验中滑轮组的绕绳方法．
（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”)．
（4）第一次实验中，提升钩码所用的时间为1.5 s，则拉力的功率是________W.
【考点】滑轮（组）机械效率的测量实验
【分析】根据W有用=Gh计算有用功，根据W总=Fs计算总功，根据η=计算出机械效率；根据h与s的关系判断出承担物重的绳子段数，并绕线；根据P=得出拉力的功率.
【解答】(1)①第一次实验中的有用功为：；
②第二次实验的总功为：；
③第三实验的机械效率为：；
由实验数据知，拉力移动的距离是物体升高距离的3倍，所以应有三段绳子拉着动滑轮，根据“奇动，偶定”的规则绕绳，如图：
；
由三次的实验数据故而，用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重越大，滑轮组的机械效率越高。
(4)第一次实验中，总功为0.21J，提升钩码所用的时间为1.5 s，所以拉力的功率是：
。
18.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 小希用如图所示的实验装置探究影响物体动能大小的因素．
（1）本实验运用了物理研究方法中的转换法：用________来表示小球动能的大小．
（2）小希通过实验探究．发现质量和速度都是影响动能大小的因素，得出实验结论后，又提出了新的问题：物体的质量和速度对物体动能的影响一样大吗？小希查阅了相关资料，收集了一些物体的动能（如表所示），结合生活经验分析表中数据，你认为在“质量”和“速度”这两个因素中，对物体动能影响较大的是________．
（3）如图2为某段道路的标志牌，请结合所学知识解释：
①对机动车限定最高行驶速度：________．
②对不同车型限定不一样的最高行驶速度：________．
（4）用如图1中的使用装置和器材探究阻力对物体运动的影响，必须增加的器材是______（请从以下三个选项中选择）．
A.倾斜程度不同的斜面
B.粗糙程度不同的水平面
C.质量不同的钢球
【考点】探究影响物体动能大小的因素
【分析】探究动能大小的影响因素，用到转换法（小球的动能无法直接比较，通过木块被撞后移动距离的大小反映动能的大小）和控制变量法（当研究动能大小与质量的关系时，要让质量不同的小球沿斜面的同一高度下落，这样保证下落速度相同，质量不同；当研究动能大小与速度的关系时，应选择同一小球从不同的高度释放，这样可以保证小车的质量相同，速度不同）.
【解答】因为一个物体动能的大小我们无法直接看出来，所以实验就采用了转换法来研究。实验把小球动能的大小转换成小球推动木块移动的距离（即小球做功的多少）来体现。因此(1)答案为： 木块被推动的距离。 (2)从表中可以看出：运动员的质量比牛的质量要小，但是因运动员的速度比牛的速度大，而运动员的动能却是牛动能的50倍，所以明速度对物体动能的影响更大；(3)①机动车质量一定，速度越快，动能越大，刹车时制动距离越大，容易出现交通事故，所以要限速行驶； ②因为不同车型车的质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，所以要对不同车型限定不一样的最高行驶速度(4)探究阻力对物体运动的影响，需要比较小车在不同表面上运动的距离，所以必须增加的器材是粗糙程度不同的水平面，B符合题意。
四、计算题
19.初中物理九年级上粤沪版第11章卷1 如图所示是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形．某次操作中，工人用400 N的拉力F在1 min内将总重为900 N的泥土匀速提升5m．在这段时间内：
（1）拉力F所做的有用功是多少？
（2）拉力F做功的功率是多少？
（3）滑轮组的机械效率是多少？
【考点】滑轮（组）的机械效率
【分析】（1）利用W有用=Gh计算有用功；
（2）利用W总=Fs计算总功；利用P=计算功率；
（3）有用功与总功的比值是机械效率.
【解答】（1）解:将总重为900 N的泥土匀速提升5 m．根据 计算有用功为：
（2）解:由图知，有三段绳子拉着动滑轮，所以拉力移动的距离是物体升高距离的3倍，即： ，拉力F为400 N，时间为1min，即60s。
所以拉力做的总为：
拉力做功的功率为：
（3）解:滑轮组的机械效率是：
1第十一章章末2
一、选择题
初中物理九年级上粤沪版第11章卷2我们居住的城市高楼林立，如不小心发生高空坠物事件，则可能给人们的生命财产造成损害，更不可有意为之．日前，某小区的陈先生在早上下楼取车时发现车的后挡风玻璃被穿了一个孔，上面还插着一个可乐瓶，肇事的可乐瓶里大约还有的可乐．对此，下列描述正确的是（ ）
可乐瓶从高空坠落，动能会转化为重力势能
B.可乐瓶对挡风玻璃没有做功
C.可乐瓶从高空坠落，重力势能会转化为动能
D.可乐瓶砸在挡风玻璃的瞬间，具有很大的重力势能
【分析】物体下落时，重力势能转化为动能。物体的质量越大、速度越大，动能越大。
【解答】可乐瓶从高空坠落，重力势能会转化为动能；可乐瓶将挡风玻璃击穿了一孔，说明可乐瓶对挡风玻璃做了功；可乐瓶砸在挡风玻璃的瞬间，其速度达到最大，动能最大，重力势能最小。故答案为C。
2.初中物理九年级上粤沪版第11章卷28月5日至7日，今年第9号台风“麦莎”给上海造成了1.5亿元的经济损失。一架救灾运输飞机在空中沿水平方向匀速飞行，正在向灾区空投物品，在空投过程中飞机的动能和势能的变化情况是（ ）
A.动能增加，势能减小 B.动能减小，势能增加
C.动能、势能都减小 D.动能、势能都不变
【分析】救灾运输飞机在空中沿水平方向匀速飞行，速度和高度不变；向灾区空投物品，飞机的质量在减小；
【解答】所以在空投过程中飞机的动能减小、势能减小；
故选C．
3.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2一位体重为500N的同学在跳绳测试中，1min跳180次，每次腾空的最大高度平均为4cm，则他在跳绳过程中，克服重力做功的平均功率是（ ）
A.60W B.3.6×103W? C.6×103W D.3.6×105W
【分析】已知该同学的体重和每次腾空的高度，则可利用公式W=Gh计算每跳一次克服重力做的功，跳了180次，从而可以求出他在跳绳过程中克服重力做的功，已知时间，可利用公式P= 计算做功的功率．
【解答】解：∵G=500N，h=4cm=0.04m，
∴跳一次克服重力做功为：W=Gh=500N×0.04m=20J，
1min跳180次所做的总功为：W总=180×20J=3600J，
又∵t=1min=60s，
∴功率为：P= = =60W．
故选A．
4.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2同学们“测量并探究影响滑轮组机械效率高低的因素”，使用了如图所示的装置，下列说法正确的是（每个钩码重相同）（ ）
A.实验需要用到的测量仪器弹簧测力计、刻度尺和停表
B.实验时需要匀速拉动测力计，只有这样测力计示数才能稳定
C.当钩码个数相同时，甲的机械效率比乙高
D.把钩码提高的高度越高，做的有用功越多，机械效率越高
【分析】①测量滑轮组机械效率的基本原理是η=，根据原理确定测量仪器；
②弹簧测力计必须匀速拉动，才能保证读数的准确；
③不计绳重和摩擦，在物重一定时，动滑轮重力越大，需要做的额外功越大，机械效率越低；
④根据η=可以知道，机械效率与物体上升高度无关．
【解答】A、由η=知，要测量滑轮组的机械效率，需要测量物重、拉力，物体上升高度、绳子拉下长度，所以需要的测量仪器是弹簧测力计和刻度尺，不需要停表．此选项错误；
B、为了保证拉力测量结果的准确，在拉动物体上升过程中需要匀速直线运动，不易时快时慢，造成拉力测量不准确．此选项正确；
C、当钩码个数相同，提升相同高度时，做的有用功相同．但不知道动滑轮的重力、绳重及摩擦，所以不能比较额外功多少，机械效率高低不能比较．此选项错误；
D、由据η=可知，机械效率决定于物重和动滑轮重，与物体上升高度无关．此选项错误．
故选B．
5.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2中考体能测试中，某同学选择跳绳．他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm．设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（ ）
A.5W B.50W C.500W D.5000W
【分析】首先估测出初中生的重力，结合功率的公式P=求解.
【解答】由生活常识可知,初中生的重力大约为G＝500N，在1min内跳了120次，所以跳一次所用时间t＝0.5s，每次跳离地面的高度为h＝5cm＝0.05m，所以P＝＝50W；
故答案为：B.
6.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2下列物理量中，以科学家焦耳的名字作为单位的是（ ）
A.功 B.功率 C.压强 D.机械效率
【分析】首先对选项中每个物理量进行分析，明确各自对应的单位，然后确定符合题意的选项，即可轻松解题.
【解答】A、功的单位是焦耳，符号J.A符合题意；
B、功率的单位是瓦特，符号W.B不符合题意；
C、压强的单位是帕斯卡，符号Pa；C不符合题意；
D、机械效率是指有用功和总功之比，无单位.D不符合题意.
故答案为：A.
7.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2下列过程中，重力势能转化为动能的是（ ）
A.跳伞运动员匀速下落 B.“神舟9号”飞船由远地点飞向近地点
C.钟表里的发条带动指针转动 D.将小球向上抛出，小球在上升阶段
【分析】此题考查动能和势能的转化的判断，掌握动能和势能的影响因素，知道减小的能转化为了增加的能.
【解答】A、跳伞运动员匀速下落，动能不变，重力势能减小，机械能转化为内能，A不合题意；
B、“神舟9号”飞船由远地点飞向近地点时，动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能，B符合题意；
C、钟表里的发条带动指针转动是弹性势能转化为动能，C不合题意；
D、将小球向上抛出，小球在上升阶段，动能减小，重力势能变大，动能转化为重力势能，D不合题意
故答案为：B.
8.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2关于功率、机械效率的说法正确的是（ ）
A.做功多的机器机械效率一定高 B.机械效率高的机器功率一定大
C.功率小的机器做功慢 D.功率大的机器做功时间一定短
【分析】①功率是描述物体做功快慢的物理量，它等于单位时间内所做的功，功率大则做功快；功率与效率大小没有关系；②机械效率等于有用功与总功的比值；机械效率与做功的多少没有直接关系．
【解答】A、机械效率等于有用功与总功的比值，做功多两者的比值不一定大，机械效率不一定高，故A错误；
B、机械效率等于有用功与总功的比值，功率表示物体做功的快慢，它们之间没有直接关系，机械效率高的机器功率不一定大，故B错误；
C、功率是表示物体做功快慢的物理量，功率小的机器，其做功慢，故C正确；
D、功率等于功和做功时间的比值，功率大，做功的多少不确定，所以做功时间也不确定，故D错误．
故选C．
9.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2在自由下落过程中物体运动速度会越来越快．一个物体由A点自由下落，相继经过B、C两点，已知AB=BC，如图所示，物体在AB段重力做功W1，做功功率P1；在BC段重力做功W2，做功功率P2，则下列关系正确的是（ ）
W1≠W2 P1≠P2
W1=W2 P1=P2
W1=W2 P1＞P2
D. W1=W2 P1＜P2
【分析】已知AB=BC，根据W=Gh可知这两段距离内重力做的功相等；因为小球在自由下落时作加速下落运动，所以根据速度公式可知经过相同路程的时间关系，再根据功率公式得出它们的功率关系.
【解答】已知AB=BC，根据W=Gh可知，同一个物体在AB段和BC段重力做的功相等，即W1=W2；
由于物体在自由下落时做加速运动，根据可知，物体在BC段运动的时间比在AB段的时间短，
根据公式可知，物体在AB段重力做功的功率小于BC段重力做功的功率，即P1＜P2 ．
故答案为：D.
10.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2如右图所示，甲、乙是同一滑轮组的不同绕法。用它们分别把同一重物匀速提升（绳重及摩擦均不计），下列说法正确的是（）
甲较省功 B.乙较省力
C.甲的机械效率较高 D.甲、乙的机械效率相同
【分析】机械效率是指有用功占总功的比值，而总功等于有用功加额外功，因此，分析出滑轮组有用功和额外功的情况，便可比较其机械效率的大小．
【解答】甲、乙滑轮组提升的重物相同，在提升相同高度的情况下，其有用功相同．额外功主要来自动滑轮重、绳重及摩擦，这些两个滑轮都是相同的，故额外功也相同．因此，它们的机械效率也是相同的．
故选D．
【点评】理解机械效率的含义，明确额外功的产生原因，能分析出额外功相同是正确解答本题的关键．
11.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2朝鲜族有一种群众喜爱的娱乐跳板，若支点在跳板中央，当体重均为600N的两名运动员从1.5m处由静止下落到跳板一端时，静止于另一端重为450N的女运动员被向上弹起3m高，若不计空气阻力,跳板的机械效率为 ( )
A.100% B.90% C.75% D.25%
【分析】根据W=Gh分别求出有用功和总功，根据机械效率公式求出跳板的机械效率。
【解答】两名运动员做的总功为：W总=2G1h1=2×600N×1.5m=1800J；
对女运动员做的有用功：W有=G2h2=450N×3m=1350J；
跳板的机械效率为：
故选C。
【点评】本题考查了有用功、总功和机械效率的计算，关键是分清两名运动员对木板做的功是总功，木板对女运动员做的功是有用功。
二、填空题
12.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2在水平地面上，工人用100N的水平推力推动重150N的箱子，4s内前进了6m，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为________J；工人对木箱做功为________J；工人做功的功率为________W．
【分析】（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是在力的方向上移动的距离；
（2）知道工人的推力和移动的距离，利用W=Fs求工人对木箱做功；知道工人做的功和时间，利用功率公式求工人的功率．
【解答】功等于力与物体在力的方向通过距离的乘积；工人用力推箱子，箱子在重力方向上没有通过距离，故木箱所受重力对木箱做功为零；
工人用100N的力水平推箱子，箱子在水平方向通过6m，工人做功W=FS=100N×6m=600J；
工人做功功率P= .
故答案为：0；600；150．
13.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生碰撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ1＜θ2，球A、B的质量分别为mA、mB(mA(1)如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的________无关。
(2)如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远。由此可得出结论：________。
(3)图乙中小球B到达竖直位置时的速度________ (选填“大于”、“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。
(4)如图乙、丙所示，丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论：________ 。
【分析】探究影响物体动能大小的因素。
【解答】（1）甲乙两图中，小球的质量不同，由题意知，摆角相同，小球同时到达竖直位置，说明小球的速度大小与小球的质量无关；
（2）mA＜mB，两球的速度相同，B球能将木块C撞得更远，说明B球的动能更大，因此可得速度相同时，物体质量越大，动能越大；
（3）乙丙两图，小球的质量相同，θ1＜θ2 ，说明丙图中的小球被举高的高度更高，具有更大的重力势能，在下落时就会转化成更大的动能，所以丙图小球的速度更大；
（4）乙丙两图，小球的质量相同，丙图小球的速度更大，图丙中木块C滑行得更远些，说明质量相同时，物体的速度越大，动能越大。
14.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2如图所示，用一动滑轮拉一物体A以0.5m/s的速度在水平面上作匀速直线运动，物体A重为20N，受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，水平拉力为2.5N，则在2s内拉力做的功是________J，滑轮的机械效率是________（不计滑轮重力）．
【分析】图中使用的是动滑轮，知道物体A以0.5m/s的速度运动，利用速度公式可以求出物体2s移动的距离s，则拉力移动的距离s′=2s，利用功的公式求拉力做功；知道物体重，求出物体A受到的摩擦阻力，又知道拉力F，利用机械效率的公式计算滑轮的机械效率．
【解答】物体2s移动的距离：s=vt=0.5m/s×2s=1m， ∵使用的是动滑轮，
∴拉力移动的距离：s′=2s=2×1m=2m，
拉力做功：W=Fs′=2.5N×2m=5J，
∵物体受到的摩擦阻力是物重的0.2倍，
∴f=0.2G=0.2×20N=4N，
滑轮的机械效率：
η= = = =80%．
故答案为：5，80%．
15.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2如图是体重为600N的某同学在做引体向上运动．这位同学完成一次动作时（由左图变成右图），他的重力势能________（选填“增大”、“不变”或“减小”）．如果他连续做了10个引体向上，用了1min，那么他所做的功的功率是________W．
【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大；（2）由图可知该同学克服自身重力提升的高度，根据W=nGh求出他连续做10个引体向上做的功，根据P= 求出他所做功的功率．
【解答】（1）该同学在做引体向上运动时，由左图变成右图的过程中，质量不变，高度变高，重力势能增大；（2）由图可知，该同学克服自身重力上升的高度h=0.5m，他连续做10个引体向上做的功：
W=10W1=10Gh=10×600N×0.5m=3000J，
他所做功的功率：
P= = =50W．
故答案为：增大；50．
16.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑A、B，如图所示。球从较高处下落形成的圆斑是图中的________ （“A”或“B”），这是因为在较高处的皮球________ 大。
【分析】解答本题注意所用的研究方法：控制变量法，转换法；掌握重力势能与弹性势能的影响因素以及重力势能、动能、弹性势能的转化情况。
【解答】重力势能的大小与物体的质量和下落高度有关，下落高度相同时，质量越大，重力势能越大；质量相同时，下落高度越大，重力势能越大；皮球下落过程中，具有的重力势能转化为动能，与地面碰撞接触时又转化为弹性势能，弹性势能的大小与物体的形变大小有关，形变越大，弹性势能越大．从图中A、B的印迹看出，B球的形变大，说明它原有的重力势能大；在质量相同的情况下，高度越高，重力势能越大。
三、解答题
17.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2测定自己上楼时的功率有多大，是一项很有意义的物理实践活动．现在假定你要测定自己爬上10m高的楼时的功率，自己爬楼所用的时间是20s，你还必须知道一个什么量，才能计算出自己爬楼的功率，现在请你根据自身的实际情况，估计出这个量的值，再计算出自己爬楼的大致功率有多少W．（g取10N/kg）
【分析】估测自己的体重（质量），利用G=mg求出身体的重力，再利用W=gh求出克服重力做的功，最后利用P=求出爬楼功率．
【解答】还必须知道自己的质量（或体重）
假定自己的质量是50kg，
所做的功W=Gh=mgh=50kg×10N/kg×10m=5000J
爬楼的功率：
P= ．
答：自己爬楼的大致功率有250W．
四、实验探究题
18.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2如图所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mA=mB＜mC，hA=hC＞hB）推动纸盒运动一段距离后静止.
（1）要研究动能与质量的关系，我们要选择________两图来进行比较.实验中通过观察________的大小，来判断小球动能的大小.
（2）实验中为了研究动能大小与质量的关系.需要控制小球撞击时的速度不变，具体的控制方法是________.
（3）要研究动能与速度的关系，我们应该选择________两图来进行实验.
【分析】动能大小与物体的质量和速度有关，在探究过程中，要注意控制变量法的应用.并要掌握实验中通过控制物体的下滑高度来控制速度的方法.
【解答】（1）根据控制变量的思想，要研究动能与质量的关系，对图中各因素（质量、速度）的异同点进行分析；可判断出选择ac两图进行比较；实验中动能的大小是通过纸盒子被推动距离（小球对盒子做功多少）反映出来；（2）为了确保小球到达水平面的速度相同，就必须让小球在同一高度滚下；（3）根据控制变量的思想，要研究动能与速度的关系，从图中找出质量相同、速度不同的两图即ab；
故答案为：（1）a、c；纸盒子被推动距离；（2）让小球从斜面的同一高度由静止滚下；（3）a、b.
19.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2如图是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验．图中三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块A、B、C撞击后陷入沙坑的情况，在此实验中，mA=mC＜mB，铁块所处的初始高度hA=hB＜hC．
（1）实验中我们通过观察________来比较重力势能的大小．
（2）为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应对比________两铁块的撞击实验，得到的结论是：
【解答】（1）实验中我们通过观察木桩陷入沙坑的深度，来比较重力势能的大小，凹陷越深重力势能越大；（2）此实验利用的控制变量法。为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”，应控制木桩的初始高度相同，质量不同，对比A、B两铁块的撞击实验，得到的结论是：在高度一定时，质量越大，重力势能越大。
五、综合题
20.初中物理九年级上粤沪版第11章卷2如图所示，某工地上起重机将重为2000N的货物在10s内匀速提升了5m，求：
（1）重物上升的速度；
（2）起重机提升重物时做的功；
（3）起重机对重物做功的功率．
【分析】（1）已知重物在10s内匀速提升了5m，利用速度公式v= 可求得重物上升的速度；（2）已知重力和在竖直方向上移动的距离，利用W=Gh可求出塔吊对重物做的功；（3）根据P= 可求得塔吊对重物做功的功率．
【解答】（1）解：重物上升的速度： v= = =0.5m/s
（2）解：起重机对重物做的功： W=Gh=2000N×5m=1×104J
（3）解：起重机对重物做功的功率： P= = =1×103W
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