第五节 功的原理
学习目标：
（1）了解功的原理，知道使用任何机械都不省功。
（2）会应用功的原理进行简单的计算。
重点：使用任何机械都不省功。
知识准备：
1、做功的两个必要因素是________________、________________
2、计算功的公式________________单位________________
使用杠杆、滑轮这些简单机械有的能够省力，有的能够省距离。是不是也能省功呢？今天我们就来探究这个问题。
合作交流，共同探究：
知识点1
完成课本本节“观察与实验”
（1）明确实验目的是研究使用杠杆（或滑轮）提升重物时能不能省功？
图9-5-1，实验是利用杠杆的平衡条件算出手对杠杆的拉力。
图9-5-2，实验中手对动滑轮的拉力由动滑轮的特点得出。
（2）测量砝码提升的高度和 ( http: / / www.21cnjy.com )手移动的距离时，把两个刻度尺分别竖直放在砝码及手旁，记下砝码和手的____位置。当用杠杆（或动滑轮）提升砝码到一定高度时，再记下砝码和手的____位置，求出砝码升高的高度h和手移动的距离s
（3）实验中，杠杆和动滑轮的重及杠杆和滑轮在运动中的摩擦力忽略不计。
（4）将实验结果填入课文表格中，写出实验结论。
实验表明：
利用杠杆提升砝码，使用杠杆所做的功________直接用手所做的功，即使用杠杆不能省____。
利用动滑轮提起砝码，使用滑轮做的功________直接用手所做的功，即使用动滑轮也不能省____。
总结：功的原理：________________这个结论叫做功的原理。
注意：功的原理对任何机械都适用。
反馈练习1
1．“功的原理”就是（ ）
A、物体做功决定于力的大小和物体受力方向移动距离的乘积；
B、利用任何机械所做的功，都等于不用机械而直接手所做的功；
C、外力对物体做功等于物体克服阻力做功；
D、使用任何机械都不省功。
2．关于功的原理，下面说法中正确的是（ ）
A、如果考虑到摩擦和机械自重，功的原理就不适用了
B、如果一个机械省力，另一个机械省距离，把这两个机械组合起来的装置可以既省力、又省距离
C、利用机械所做的功，一定小于不用机械直接用手做的功
D、任何机械都不能既省力，同时又省距离
3.下列说法正确的是（ ）
A、省距离的机械一定费力，但可以省功
B、省力的机械可以省功，但一定费距离
C、省距离的机械一定省力，但不省功
D、省力的机械一定费距离，不省功
4.在生产和生活中经常使用各种机械．使用机械（ ）
A、可以省距离，同时也可以省功
B、可以省力，同时也可以省功
C、可以省力或省距离，但不能省功
D、只有在费力情况下才能省功
知识点2使用任何机械都不省功，为什么人们还要使用机械呢？
可以省_______，或省_______，或改变动力的_______，使用方便等好处
例题：
已知光滑斜面的高为h，长为l。利用功的原理推导：将重G的物体匀速推上去，所用的推力F是多大？
反馈练习2
1、使用自重可以忽略的动滑轮提50N的重物，人对绳做的功是100J，求动滑轮
把物体提起的高度。
2．机械师设计制造的任何机械都遵循____原理，使用机械的目的是省____或者省____，但不能省____。
3．斜面长是斜面高的几倍，所用的推力就是物体重的____。可见，当物体升高相同的高度，斜面越长推力越____，即越省____。
4．有一斜面高h=1米，长L=4米，重 ( http: / / www.21cnjy.com )200牛的重物在沿光沿斜面向上的拉力F的作用下,匀速到达斜面顶端，根据功的原理。F=____牛，斜面对重物的摩擦力为____牛，如果斜面高度不变，要使拉长更小些,则必须使斜面的长度____（选填“变大”、“变小”或“保持不变”）。
5．用一根杠杆把一个重120牛的物 ( http: / / www.21cnjy.com )体匀速举高0.3米，而杠杆的动力作用点下降0.9米，则动力做的功是____焦，动力是____牛，动力臂与阻力臂之比是 ____（不计杠杆的重力和摩擦阻力）。
6．山区里常常可看见挑夫挑着重物上山，在斜坡上走S形路线，他们这是为了（ ）
A．使人做的功少一点 B．使人省力一些
C．不为什么，这是他们的习惯 D．以上说法都不对
反馈练习3
1．功的原理是个普遍的结论，对任何机械都_____，它的内容是_________。
2．用杠杆撬石头，若加在杠杆上的力 ( http: / / www.21cnjy.com )是200 N，杠杆在动力方向上移动的距离是0.5 m，则动力做的功是_____J，杠杆克服阻力所做的功是_____J。
3．用一个动滑轮把货物吊起50 m高，人拉绳子做的功是150 J，则该货物重是_____N，绳子自由端移动的距离是_____cm。
4.既省力又省距离的机械是____的（选填“存在”、“不存在”）。
5．通过斜面把物体移到高处，总比直接把这个物体抬上去要____些，所以说斜面也是一种机械。
6．要把重100牛的物体提升0.4米，使用杠杆时所做的功是____焦，使用滑轮组时所做的功是____焦（两种机械的自重和摩擦忽略不计）。
7．利用斜面把重物提升到某一高度，第一次用长 ( http: / / www.21cnjy.com )为4米的光滑木板做斜面，第二次用长为2米的光滑木板做斜面，则第一次移动重物所用的力是第二次移动同一重物所用力的____倍，两次所做的功之比是____。
8．关于功的原理，下列说法正确的是（ ）
A.简单机械不能省功，复杂机械也不能省功
B.功的原理只适用于滑轮组
C.既省力又省距离的机械是不可能造出来的
D.省力的机械可以省功，但一定费距离
9．沿光滑斜面把一物体由地 ( http: / / www.21cnjy.com )面匀速拉到h高处，沿斜面向上的拉力是F1，所做的功是W1；利用定滑轮（不计摩擦）将同一物体由地面匀速上升到h高处，所用的拉力F2，所做的功是W2，下述关于力和功的关系中，正确的是（ ）
A．F1＜F2，W1=W2
B．F1＞F2，W1=W2
C．F1＜F2，W1＜W2
D．F1＞F2；W1＞W2
10．把一重物沿图所示的AD、AC、AB三个光滑斜面推向顶端A，则推力所做的功是（ ）
A．沿斜面AD推，做功最多
B．沿斜面AB推，做功最多
C．沿斜面AC推，做功最多
D．一样多
11．盘山公路总是筑得盘旋曲折，因为（ ）
A．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离，根据斜面的原理，斜面越长越省功
B．盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观
C．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度，斜面的原理告诉我们，高度一定，斜 面越长越省力
D．盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度，增加车辆的稳度
目标检测：
1.使用任何机械时，______所做的功，都___________不用机械所做的功，即使用机械____，这个结论叫做__________。
2.两个斜面，它们的高相等，斜面的长度___________的更省力。(填“大”或“小”)
3.将重G牛顿的物体沿长 ( http: / / www.21cnjy.com )l米，高h米的斜面推到它的顶端，所用推力为F。克服重力做的功是______焦耳，利用斜面推力做的功是___________焦耳，如果斜面是光滑的，根据功的原理，则有__________________。
4.用手直接把重为G牛顿的钩码提高h米 ( http: / / www.21cnjy.com )，需要做的功W1=______，用动力臂是阻力臂n倍的杠杆，将此钩码提高h米，需动力=______G，手移动的距离h2=__h，动力所做的功W2=______，可见W1______W2，由此验证了______的正确性。
5.光滑斜面长4米，高1.5米.将重200牛顿的物体沿斜面推上去，推力至少是________牛顿。
6.使用下列简单机械，在不考虑各种损失的情况下，总是能够省力的有：__________。
(A)杠杆；(B)定滑轮；(C)动滑轮；(D)轮轴；(E)斜面。
7．使用简单机械，下面目的达不到的是（ ）
(A)省力 (B)省功 (C)改变力的方向 (D)少移动距离
8．某斜面的高是斜面长的1／3，若不计摩擦，600牛顿的重物沿斜面匀速上推时，推力的大小是（ ）
(A)200牛顿 (B)1800牛顿 (C)300牛顿 (D)720牛顿
9．沿光滑斜面向上拉同一个物体，下列说法正确的是（ ）
(A)斜面长的用力一定小
(B)斜面高度小的用力一定小
(C)斜面高跟长的比值大的用力小
(D)斜面高一定，斜面长的用力小
10．已知光滑斜面的高为h，长为L。利用功的原理推导：将重G的物体匀速推上去，所用的推力F是多大？第五节 功的原理
（一）教材：鲁科版八年级下册
（二）教学目标
（1）常识性了解功的原理。知道使用任何机械都不省功。
（2）会应用功的原理进行简单的计算
（3）利用不同的研究方法得到功的原理，培养学生的逻辑推理能力。
（三）教学重点：使用任何机械都不省功
（四）教学难点：实验结论的归纳得出功的原理
（五）教学要求
（1）常识性了解功的原理。知道使用任何机械都不省功。
（2）会应用功的原理进行简单的计算。
（六）教具
杠杆和支架、钩码、滑轮、细线、刻度尺（两个）。
（七）教学过程
一、复习提问
做功的两个必要因素是什么？举例说明。计算功的公式和单位是什么？
二、进行新课
1．引入、提问：使用杠杆、滑轮这些简单机械能够省力，是不是也能省功呢？
2．组织学生完成课本本节“观察与实验”。
学生自己实验。教师巡回指导。
（1）明确实验目的是研究使用杠杆（或滑轮）提升重物时能不能省功？即手对杠杆（或滑轮）做的功与杠杆（或滑轮）对重物做的功是否相等。
（2）明确实验中动力就是手的拉力，阻力的大小等于钩码重。
图9-5-1，实验是利用杠杆的平衡条件算出手对杠杆的拉力。
图9-5-2实验中手对动滑轮的拉力由动滑轮的特点得出。
钩码重G＝mg。
（3）测量砝码提升的高度和手移动的距离时 ( http: / / www.21cnjy.com )，把两个刻度尺分别竖直放在砝码及手旁，记下砝码和手的起始位置。当用杠杆（或动滑轮）提升砝码到一定高度时，再记下砝码和手的终了位置，求出砝码升高的高度h（米）和手移动的距离s（米）。
（4）实验中，杠杆和动滑轮的重及杠杆和滑轮在运动中的摩擦力忽略不计，因为实验研究的是理想机械。
（5）按课文实验图9-5-1、9-5-2，将实验结果填入课文表格中，写出实验结论。
3．总结实验结论
①学生报告实验记录数值和实验结论。教师将几组数值记于黑板一或事先画好表格的小黑板）上。
②实验表明：
利用杠杆提升砝码，使用杠杆所做的功F·s（焦）和直接用手所做的功G·h（焦）相等，即使用杠杆不能省功。
利用动滑轮提起砝码，使用滑轮做的功F·s和直接用手所做的功G·h相等，即使用动滑轮也不能省功。
总结出功的原理并板书：
第五节 功的原理
1．使用机械不能省功。这个结论叫做功的原理。
2．功的原理对任何机械都适用。”
3．提问：使用任何机械都不省功，为什么人们还要使用机械呢？（课文后“想想议议”）
要求答出：可以省力，或省距离，或改变动力的方向，使用方便等好处。
4．例题：P85例题。
教师板演讲解。首先弄清已知条件、物理过程。
三、布置作业
1．课本习题“动手动脑学物理”。
