第十一章 简单机械和功
四、功率 (第一课时)
【学习目标】
1、知道功率是描述物体做功快慢的物理量。
2、理解功率的物理意义,掌握功率的计算公式、单位。
3、能通过实例、作图等多种方式来描述功率,能用公式计算功率。会设计实验,估测功率。
4、知道功和功率相互间的关系。
【学习重点、难点】
(1)功率的概念、公式、单位以及运用功率的公式进行简单的计算。
(2)设计实验估测人上楼时的功率。
(3)熟练地运用功、功率的公式进行简单的计算。
【学习器材】
课件
【学习内容】
问题一、什么是功率
(学生自学):
活动一 小明的教室在五楼,通常上楼需要1.5min,一次他跑步上楼只用了40s。则:
小明两次上楼所用时间___ ___,体重___ ___,上升的高度____ _,做的功____ __,但做功的快慢程度却___ ___。
物体在运动时,是怎样比较物体运动快慢的?在力对物体做功时,我们又该如何比较物体做功的快与慢?
物理量 物理意义 定义 公式
速度 表示物体运动快慢 单位时间内运动的路程 v=s/t
功率
(展示演练)
1.功率是表示物体 的物理量, 叫做功率。
2.公式:
3.国际单位: ,简 称 ,用符号 表示。
4.常用单位: 、
5.物理意义: 物体功率为70W表示
(学生自学):
课本第18页:图11-35一些物体的功率。
(教师精讲):
一辆汽车在水平路面上匀速行驶,若汽车的牵引力用F表示,速度用v表示,发动机
的功率用P表示,请你推导出F、v与P之间的关系式。
〖质疑〗汽车在爬坡时,驾驶员要换档,使汽车减速。按我们的想象,这时汽
车应该加速冲上去才对,怎么驾驶员要让汽车减速呢?
二、如何估测人上楼时的功率
(学生自学):
1.人体活动过程中通常要克服哪些力做功?
2.估测人上楼时的功率
(1)测量原理
(2)需要测量的物理量有: 、 、
、 。(写出物理量名称及符号)
(3)需要用到的测量工具有 、 和 。
(4)人上楼时的功率的表达式是:P=
(教师精讲): 推导过程
P=____________________________________.
(当堂检测)
1、登楼比赛时,李明同学从一楼登上五楼共用了12s,他登楼时功率最接近于( )
A.500W B.100W C.50W D.10W
2、下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.力对物体做的功越多,功率就越大
B.做功时间短的机械,做功时功率大
C.完成相同的功,用的时间越长,功率越大
D.物体做功越快,功率越大
3、如图所示,是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较,正确的是( )
A.P甲<P乙 B.P甲>P乙 C.P甲=P乙 D.无法比较
4、举重是我国的优势体育项目。 ( http: / / www.21cnjy.com )一位身高180cm的运动员和一位身高160cm的运动员,在挺举项目中用相同时间把同样重的杠钤举起,如果他们对杠钤所做的功分别为W1和W2,功率分别为P1和P2,则下列关系式正确的是( )
A.W1=W2 P 1=P2 B.W1> W2 P 1>P2
C.W1> W2 P 1=P2 D.W1< W2 P 1
5、如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中,不需要测量的是( )
A.他的质量 B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度 D.做“引体向上”的时间
6、在学习了功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大。以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是( )
①用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小;
②都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;
③爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较。
A.只有①; B. ①②; C. ①③; D. ①②③。
7、四个同学进行登山比赛。如果规定功率最大者获胜,那么最后胜出者一定是( )
A.体重最大的 B. 时间最短的 C. 速度最大的 D. 做功最快的
8、小华同学用100N的水平推力, ( http: / / www.21cnjy.com )推放在水平地面上重500N的物体,使其作匀速直线运动。若该物体在10s内移动5m,则在此过程中它的速度为 m/s,小华做的功是 ____J,功率是 W。
9、如图所示,建筑工人用滑轮 ( http: / / www.21cnjy.com )组提升重为240N的泥桶,若动滑轮重、滑轮与轴之间的摩擦及绳重均不计,工人在10s内将绳子匀速向上拉9m,则拉力做的功是多少?拉力的功率是多少?
10、一辆汽车重为5×104N,在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶lmin,已知汽车
在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.06倍.求:
(1)汽车在1min内行驶的距离
(2)汽车在1min内做的功
(3)汽车发动机的功率
(学生自学):
课本第19页:马力——功率的一种单位
1马力≈ W
(当堂检测):补充习题ⅩⅩ页
(总结评价):
项目 小组自学得分 小组展示得分 小组堂清得分 本人得分
得分
【课后作业】第十一章 简单机械和功
一、杠杆 (第二课时)
【学习目标】
(1)经历“探究杠杆的平衡条件”的探究活动,理解杠杆的平衡条件。
(2)能将杠杆进行分类,并列举出生活中三类杠杆的应用。
【学习重点、难点】
(1)探究杠杆的平衡条件。
(2)用杠杆的平衡条件解决相关问题。
【学习器材】
铁架台 、标有刻度的均匀的刻度尺 钩码若干 细线
【学习内容】
三、杠杆的平衡条件
问题一、什么是杠杆平衡
(教师精讲):
在初二时我们学过物体的机械运动,当物体受力 ( http: / / www.21cnjy.com )平衡时,总保持静止状态和匀速直线运动状态。那么,当杠杆处于平衡状态时,也应该是静止状态或缓慢的匀速转动状态。其中静止状态最为简单,所以我们在研究杠杆平衡时就是研究杠杆静止时满足的条件是什么。
经历探究杠杆平衡条件的过程是本节学习的重点,探究的过程中要注意以下几点:
(1)设计实验方案
①选取实验工具②写出实验步骤③设计记录数据的表格等
(2)调节杠杆水平平衡时,依照“右高右旋,左高左旋”的方法,即杠杆右边高则螺母向右移,杠杆左边高则向左移,直至杠杆水平平衡。
(3)注意杠杆水平平衡一旦调好,不得随意再旋转平衡螺母,否则会影响实验结果。
(4)实验中,每次改变动力、阻力、动力臂、 ( http: / / www.21cnjy.com )阻力臂后都要使杠杆保持水平平衡,这样动力臂和阻力臂都可以直接读出。动力臂和阻力臂的长度单位不一定要用米,只要两个力臂的 长度单位统一就可以了。
(学生自学)
探究杠杆的平衡条件:
(1)先把杠杆的中点支在支 ( http: / / www.21cnjy.com )架上,并调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在 位置平衡,这样做的目的是 。实验前,发现杠杆处于如图所示的状态,应将杠杆右端的平衡螺母向______(右/左)移动,或者将杠杆左端的平衡螺母向______(右/左)移动。
(2)如图,在杠杆左边挂上一定数量的钩 ( http: / / www.21cnjy.com )码,在右边用弹簧测力计沿 方向拉。通过移动钩码或弹簧测力计的位置,仍使杠杆在 位置平衡,这样做的目的是 。
分三种情况探究杠杆在水平位置平衡的情况。
(学生展示):
测量序号 F1/N L1/cm F2/N L2/cm F1L1 F2L2
①
②
(教师精讲):
对于数据的处理方法。关于杠杆平衡的条件,动力、动力臂、阻力、阻力臂之间就可能存在某种关系,由此作出以下猜想:
A F1+ L1= F2+ L2 ( http: / / www.21cnjy.com ) B F1- L1= F2- L2 C F1L1= F2 L2 D F1÷L1= F2÷L2
分析:前面A 、B两种猜想显然不合 ( http: / / www.21cnjy.com )理,因为两个物理量相加和相减,其单位必须相同,而力和力臂的单位是不同的,因此下面我们就可以主要检验C和D的两个猜想是否合理。
而从上面记录的数据进行分析处理,可以发现每次试验中动力和动力臂的乘积等于阻力和阻力臂的乘积。从而得出结论。
(学生练习)
小丽和小宇同学在探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验时,老师只给小丽10个相同的钩码, ( http: / / www.21cnjy.com )当在杠杆的左端挂上如图位置的三只钩码时,则为使杠杆平衡,小丽应在杠杆的另一端的什么位置处挂几个钩码? ;
(2)当小宇拉着弹簧测力计 ( http: / / www.21cnjy.com )使杠杆在如图位置平衡,读出测力计的示数, 并从杠杆上直接读出对应的力臂,结果发现:动力×动力臂≠阻力×阻力臂,于是小宇说,杠杆平衡条件在此种情况不成立,你知道其中的原因吗?
问题二 可以把杠杆分成哪几类
(教师精讲):
根据已学过的杠杆知识,注 ( http: / / www.21cnjy.com )意观察生活中各种形状的杠杆,如指甲剪、钓鱼竿、剪刀、筷子、天平、独轮车等。并能按照动力臂与阻力臂长短的关系分析和判断是省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆。根据杠杆平衡条件,生活中使用时要注意两点:(1)要省力就要多移动距离;(2)要省距离就要费力,省力又省距离的杠杆是没有的。
(课堂检测)
一、填空题
1.我们在日常使用的工具中很多是利用杠 ( http: / / www.21cnjy.com )杆知识制成的,我们分析杠杆时,首先要找到杠杆绕着转动的固定点叫 ,然后分析杠杆的受力情况,即使杠杆转动的力叫 ,阻碍杠杆转动的力叫 。
2.杠杆有三类,既省力杠杆、费力杠杆和 ( http: / / www.21cnjy.com )等臂杠杆。在撬棒、天平、铡刀、扳手、酒瓶起子、理发剪刀、钓鱼杆等常见杠杆中,属于省力杠杆的有 ,属于费力杠杆的有 ,属于等臂杠杆的有 。
3.一把杆秤自重不计,提纽到秤钩的距离是4㎝,
秤砣重为4.9N,用这样的杆秤来称量质量为2㎏的物体,
秤砣离提纽 ㎝时,秤杆平衡。
4.杠杆的应用非常广泛,工具车上的起重臂就是一个
费力杠杆.使用它的具体好处是 。
二、选择题
5.下图是一些日常生活中所使用的工具,其中属于省力杠杆的是( )
6.一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比被称物体的实际质量( )
A.偏大 B.偏小 C.相等 D.无法判定
7.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是为了( )
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离
B.减小动力臂,减小动力移动的距离
C.增大动力臂,省力
D.减小阻力臂,省力
8.一均匀杠杆A处挂2个钩码,B处挂1个钩码,杠杆恰好平衡.若钩码的质量均为50g,在A、B两处再各加一个钩码,那么:( )
A.杠杆仍平衡 B.杠杆的左边向下倾
C.杠杆的右边向下倾 D.无法确定杠杆是否平衡
三、作图、实验题
9.如图所示,使用羊角锤拔钉子,动 ( http: / / www.21cnjy.com )力作用在锤柄上A点. 请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图. (注意:请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线.)
10.在“研究杠杆平衡条件”的实验中,在如图所示的实验装置中:
(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,应将杠杆右端螺母向_______(选填“左”或“右”)边旋一些,使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验时只有8个相同的钩码,杠杆上每格等距,当在A点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案)
①.________________________________ ; ②____________________________ 。
(3)在实验中,王亮同学猜想:杠杆平 ( http: / / www.21cnjy.com )衡的条件可能是:动力+动力臂=阻力+阻力臂。马欣同学猜想:杠杆平衡的条件可能是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。他们共同通过实验,获得了一组数据。如下表。
动力F1/N 动力臂L1/㎝ 阻力F2/N 阻力臂L2/㎝
3 6 6 3
根据上表数据,他们都认为自己的猜想是对的、对方是错误的,那么你认为他们实验的验证方法存在什么问题?
(总结评价):
项目 小组自学得分 小组展示得分 小组堂清得分 本人得分
得分
【课后作业】
第4题图
第7题图
第8题图
第10题图
O
A
第9题图第十一章 简单机械和功
二、滑轮
【学习目标】
1.通过观察和实验,了解滑轮的结构,能区别定滑轮和动滑轮
2.理解滑轮的工作原理,会用这一原理对有关问题进行简单的计算
3.经历实验探究过程,了解使用定滑轮和动滑轮的特点:定滑轮不省力,但能改变力的方向;动滑轮省力,但不能改变力的方向。
4.了解滑轮组的特点:既可以省力又可以改变力的方向。学会组装简单的滑轮组,体验设计制作的乐趣。
【学习重点、难点】
理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用及相关计算。
【学习器材】
滑轮若干 细线
【学习内容】
问题一、什么是定滑轮和动滑轮
(学生自学)
活动一:结合图11—14如何把木料运到楼上?做一做:选择合适的器材做一个模型,试一试能否实现自己的设想。
活动二:结合图11—15和图11—16,说一说滑轮的结构____________________.
(教师精讲):
(1)滑轮是周边有槽的能绕轴转动的轮子。实质也是一个变形的杠杆。
(2)___________这种滑轮称为定滑轮。______________这种滑轮称为动滑轮。
(学生展示):
举出生活和生产中应用滑轮的实例,并指出分别是哪一种滑轮。
问题二、如何使用定滑轮和动滑轮及各自的特点是什么
(展示演练)
活动三:探究使用定滑轮的特点:按课本图11—17所示方式组装定滑轮。
1.在它的左侧挂钩码,右侧竖直向下拉弹簧测力计,观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力的关系?_______________
2.改变弹簧测力计拉力的方向,再进行观察和比较,得到的情况如何?________
3.改变钩码的个数,情况又如何?______________
实验次数 钩码所受的重力F2/N 弹簧测力计的示数F1/N
1
2
3
4.分析表中的数据,你发现使用定滑轮有什么特点?____________
活动四:探究使用动滑轮的特点:按课本图11—18所示方式组装动滑轮。
1.竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码保持平衡态,读出弹簧测力计示数,并思考这个示数与钩码所受重力的关系?_______________
2.改变钩码的个数,情况如何?________________
实验次数 钩码所受的重力F2/N 弹簧测力计的示数F1/N
1
2
3
3.分析表中的数据,你发现使用动滑轮有什么特点?________________________
(教师精讲):
定滑轮: (1)使用时滑轮轴的位置固定不动;这种滑轮称为定滑轮;
(2)作用:改变力的方向,不省力。
动滑轮: (1)动滑轮是工作时轴和重物一起移动的滑轮。
(2)作用:能省一半的力
问题三、定滑轮和动滑轮的本质是什么
(教师精讲):
1.通过对定滑轮和动滑轮的杠杆变形分析,理解定滑轮不省力而动滑轮省一半力的结论。
如图(a)所示是一个定滑轮的杠杆变形示 ( http: / / www.21cnjy.com )意图。假定在某一瞬间滑轮静止不动,定滑轮的轴心为支点(支点不动),动力、阻力作用点分别在绳子与轮相切的圆周边缘。显然,动力臂、阻力臂都等于圆的半径,根据杠杆平衡条件,故F=G,即不省力。
如图(b)所示是一个动滑轮的 ( http: / / www.21cnjy.com )杠杆变形示意图。假定在某一瞬间滑轮也静止不动。支点在一边绳子与轮相切的位置,支点上下移动,而动力作用点在绳子与轮相切的另一边,阻力的作用点在轴心。显然动力臂为阻力臂的两倍,故依据杠杆平衡条件F=1/2G,即省一半力。
三、如何组成滑轮组
(学生自学):
滑轮组结合图11—20
1.滑轮组的使用特点:_________________________
2.重物和动滑轮的重力由几段绳子承担,提起重物所用的力就是物重的_________。
3.若考虑动滑轮重,应把“物重”改为“______”,即包括动滑轮重。
(教师精讲):
组装口诀: _____________________ 。
使用滑轮组要注意几个问题
(1)区分“最方便”和“最 ( http: / / www.21cnjy.com )省力”的含义。“方便”是指人站在地上用力向下拉绳子,既省力又方便;而“最省力”是指尽量多地增加动滑轮上相连的绳子的股数。
(2)滑轮组一般是省力的,省力的多少是由吊起(或承担)动滑轮的绳子股数决定的。
设拉力移动距离为s,拉力移动的速度为v,重 ( http: / / www.21cnjy.com )物上升的高度为h,重物上升的速度为v物,则存在以下关系s=nh,v=nv物,n为动滑轮上绳子的股数。
(4)滑轮组绳子的绕法是各种各样的,其绕法也是本节的一个重点。由关系式F=G,当n为奇数时,绳子在动滑轮上打结开始绕;当n为偶数时,绳子在定滑轮上打结开始绕,也就是按“奇动偶定”的方法绕绳子。(如下图所示)
(当堂检测):
1.学校国旗的旗杆顶上有一个滑轮,升旗时往下拉动绳子,国旗就会上升。下列对这个滑轮的说法中正确的是( )
A.这是一个动滑轮,可省力
B.这是一个定滑轮,可省力
C.这是一个动滑轮,可改变力的方向
D.这是一个定滑轮,可改变力的方向
2.定滑轮是杠杆的变形,定滑轮实质是____ ( http: / / www.21cnjy.com )____杠杆,其动力臂与阻力臂等于__________。它可以______________,但不能______________。
3.如图1所示,物重10N,该滑轮是____ ( http: / / www.21cnjy.com )滑轮,手拉弹簧测力计在A位置时示数为______N;若手拉弹簧测力计在A、 B、 C三个不同位置时,拉力FA、FB、FC的大小关系是_____________。
4.如图2所示,物重20N, ( http: / / www.21cnjy.com )该滑轮是____滑轮,弹簧测力计示数为______N,使用这种滑轮能________,但不能________。(不计滑轮重)
5.如图3所示,物体 A 和 B ( http: / / www.21cnjy.com ) 所受重力都为120N,滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体A和B时,FA为 N,FB为 N。
6.如图4所示,滑轮组下端吊一重物,物重为200N,若不计滑轮重、绳重与摩擦,则拉力F为______N。
7.按照要求组装下列滑轮组。(动滑轮自重不计)
⑴用G/2的力提起重物; ⑵用G/3的力提起重物。
8.用滑轮组匀速提升重物,当绳子的自由端被拉下2m时,物体升高了0.5m,被提
升的重物的质量为20kg。若不计动滑轮重和摩擦阻力,则拉绳子的力应为( )
A.40N
B.49N
C.98N
D.5N
9.如图所示的装置中,物体B和动滑轮总重10N,且恰好匀速下降。则A物体受到的摩擦力的方向和大小为 ( )
水平向右 5N
B.水平向右 10N
C.水平向左 10N
D.水平向左 5N
10.某人利用如图所示的滑轮组,用200N ( http: / / www.21cnjy.com )的拉力在20s内将重为G=480N的物体匀速提高h=2m,若不计摩擦和绳重,求:绳子的自由端移动的速度和动滑轮重;
(2)若再增加150N的重物,要使物体匀速上升,作用在绳子的自由端的拉力为多大。
(总结评价):
项目 小组自学得分 小组展示得分 小组堂清得分 本人得分
得分
【课后作业】
(b)
(a)
F
G
B
A
F
G
O
A
连动滑轮有5段绳子
连动滑轮有4段绳子
图3
图2
图1
图4
图6
图5
B
A
图7
图8第十一章 简单机械和功
三、功
【学习目标】
1.理解功的概念,经历实验探究体验做功的过程,理解做功的两个必要条件,并能正确判断某个力是否做功。
2.知道功的公式,会对有关功的问题进行简单的计算。
3.知道功的单位“焦耳(J)”,并能在计算中正确应用。
4.通过观察、讨论和实验了解功的物理意义。
5.通过对实例的分析,体验并能知道做功是能量转化或转移的过程。知道使用任何机械都不能省功。
6.了解科学家进行科学探究的历史,进一步增强物理学习的兴趣,逐步形成献身科学的意识。
【学习重点、难点】
1.理解功的概念,经历实验探究体验做功的过程,理解做功的两个必要条件,并能正确判断某个力是否做功。
2.知道功的公式,会对有关功的问题进行简单的计算。
【学习器材】
斜面 小车 弹簧测力计 课件
【学习内容】
问题一、什么是功
(学生自学)
活动一:
1.回顾利用动滑轮提升重物,可以省力,但要费距离,提出:有没有既省力又省距离的杠杆?
2.介绍所要探究的斜面的实验装置,需要测量哪些物理量?可以解决我们需要探究的问题?
3.实验过程中拉动小车时要注意什么?___________
(展示演练)
活动二:
设计记录实验数据的表格:
测量次数 F/N s/m G/N h/m Fs/(N·m) Gh/(N·m)
⑴
⑵
⑶
分析表格中的数据,同学们能得出什么实验结论?_____________________
不考虑摩擦等阻力影响,能否找到既省力又省距离的机械 _______________________
力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量,物理学中称为______________
(教师精讲):
物理中的做功是指:作用在物体上的力使物体在力的方向上通过一段距离,我们就说这个力对物体做了功。和我们生活中的‘做工“是完全不一样的。
(学生自学):
1.功的计算公式是________,
2.其中W表示____,F表示_____,s表示_______________。
3. 在国际单位制中,功的国际单位是________,符号是_________;
4.1J=__________.
5.功的单位是为了纪念________物理学家_____________在科学中的贡献而命名的。
6.1J的功有多大?___________________________________
问题二、做功的两个必要因素是什么
(展示演练):
(讨论)1、课本“图11—30”所示的几种情景中,人做功了吗?为什么?
(教师精讲):
物理学中的“做功”与日常生 ( http: / / www.21cnjy.com )活中的“做工”是不同的,物理学中的做功必须要满足两个必要条件:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过一段距离。只有满足这两个条件,我们才说力对物体做了功。因此有三种情况物理学中是不承认做功的:(1)物体虽然受力,但未通过距离。例如人用力推墙壁,由于墙壁未移动,所以人未做功。(2)物体虽然移动了一段距离,但无外力作用。例如冰块在光滑的水平冰面上匀速滑动,虽然冰块在水平方向移动了一段距离,但水平方向上并无作用力,因此不做功。(3)力的方向与物体运动的方向垂直。例如人提水桶在水平方向上移动一段距离,由于人对水桶的作用力是竖直向上的,因而这个力也不做功。
(当堂检测):
1.物理学里的功包括两个必要的条件:一是作用在物体上的 ,二是物体在力的方向上通过的 。
2.物理学中规定:功等于 与 的乘积。其公式为 。功的国际单位名称是 ,符号为 。
3.重力为100N的物体,受到 ( http: / / www.21cnjy.com )20N的水平拉力,在水平面上匀速前进5m,则重力做功为_________J,拉力做功为_________J.
4.举重运动员在2s的时间内,用1200N的 ( http: / / www.21cnjy.com )力把杠铃匀速举高2m,在这段时间内他对杠铃做的功是_____J.如他举起后在空中停留3s,在这3s内对杠铃做的功是_____J.
5.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
6.对于功的理解下列说法正确的是( )
A.作用在物体上的力越大做的功越多
B.物体通过的距离越长,对物体做的功越多
C.物体由于惯性在光滑水平面上匀速滑动时,没有力做功
D.有力作用在物体上,这个力就一定做功
7.某人用同样的力拉同一物体,分别在 ( http: / / www.21cnjy.com )光滑路面和粗糙路面上移动相同的距离,在光滑路面做的功为W1,在粗糙路面做的功为W2,则下列关系中正确的是( )
A.W1>W2 B.W1<W2
C.W1=W2 D.因路面不同,无法比较
8.重200N的物体从平地上升到5m高处,如果摩擦和机械本身重均不计,那么( )
A.用手提上去做功最少 B.用动滑轮提上去做功最少
C.用定滑轮提上去做功最少 D.三种方法做功一样多
9.举重运动员把重1500N的杠铃举在2m高处静止不动时,下列说法正确的是
A. 人既用了力,也做了功 B. 人既没用力,也不做功
C. 人在用力,但没做功 D. 无法确定
10.质量为40千克的物体受到100牛的水平拉力,移动了50厘米。求:(1)拉力对物体做了多少功?(2)重力对物体做了多少功?
(总结评价):
项目 小组自学得分 小组展示得分 小组堂清得分 本人得分
得分
【课后作业】第十一章 简单机械和功
一、杠杆 (第一课时)
【学习目标】
(1)从生活实践中体验什么是杠杆。
(2)知道一些杠杆的名词术语,理解力臂的概念,会画杠杆的力臂。
【学习重点、难点】
(1)知道杠杆的五要素,会画杠杆示意图和力臂,
(2))力臂的概念和作图。
【学习器材】
羊角锤、钳子、螺丝刀、木板、图钉、开瓶的扳手、夹子 等
【学习内容】
一、杠杆
问题一、什么是杠杆
(学生自学)
〖探究〗观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的共同特点。
〖总结〗
(展示演练)
〖活动〗拔图钉:
〖讨论〗用不同方法拔图钉时,有哪些共同之处?哪一种方法更方便?
(教师精讲):
杠杆是一根在力的作用下绕一固定点转动的硬棒。这个硬棒可以是直的也可以是弯曲的。分析生活中的杠杆模型:
问题二、什么是杠杆的五要素
(学生自学)
学生用螺丝刀撬图钉,体会活动中的物体是怎么运动的和各种力以及力的作用效果分别是
什么。
(展示演练)
〖活动〗认识与杠杆有关的名词
〖提示〗(1)支点、动力作用点、阻力作用点一定在杠杆上。
(2)力的作用线:过力的作用点,沿力的方向的直线
(教师精讲):
指导:数学中的点到直线的距离做法,注意三角板的放置方法。
.\
1.力臂的概念。力臂是本节的难点。对力臂的理解,注意以下几点:
(1)力臂是指支点到力(动力或阻力)作用线的距离,而不是从支点到力的作用点的距离。
(2)当作用在杠杆上的力的方向改变时,其力臂的大小一般也将发生改变。
(3)力臂不一定在杠杆上,如图所示
(4)若力的作用线过支点,则它的力臂为零。
(5)如何画力臂?
第一步:先找支点O;
第二步:再画出动力(阻力)作用线;
第三步:作支点到力的作用线的垂线(有时需要将力的作用线进行正向或反向延长)。
(当堂检测):
请做出下图中各个力的力臂
(总结评价):
项目 小组自学得分 小组展示得分 小组堂清得分 本人得分
得分
【课后作业】
在物理学中,将一根在 的作用下可绕 的硬棒称为杠杆。
F2
L2
L1
F1
O第十一章 简单机械和功
五、机械效率
【学习目标】
1. 知道有用功、额外功、总功
2. 理解机械效率,会计算机械效率
3.根据生活事例认识物理知识,并运用物理知识解决实际问题
4.探究:斜面的机械效率
【学习重点、难点】
(1)知道有用功、总功、额外功及它们之间的关系,会计算某种简单机械的机械效率。
(2)会测量滑轮组机械效率,知道提高滑轮组机械效率的方法。
(3)正确判断有用功、总功,理解机械效率的物理意义。
【学习器材】
动滑轮、细线、钩码若干
【学习内容】
问题一、 什么是有用功、额外功和总功
(学生自学):
在使用动滑轮提升重物的过程中,若不计滑轮重、绳重及摩擦,人对
绳子做的功 (等于/大于/小于)动滑轮对重物做的功;设想一
下:如果动滑轮很重,绳与滑轮间的摩擦较大,则动力对绳子做的功
应 (等于/大于/小于)动滑轮提升重物所做的功。
(展示演练)
实验次数 物重G/N 拉力F/N 物体上升的高度h/m 手移动的距离s/m 手拉绳做的功Fs/J 动滑轮拉物体做的功Gh/J
1
2
3
(1)手拉绳做的功与动滑轮拉物体做的功相等吗?哪一个做的功多一些?
(2)你认为产生这一现象的原因是什么?
(教师精讲):
1.有用功W有用:
用滑轮组提升重物时:W有用=
2.额外功W额外:
3.用水桶从井中提水时,所做的功中哪些是有用功?哪些是额外功?
4.桶掉到井里,捞桶时桶里带了些水,所做的功中哪些是有用功?哪些是额外功
问题二、什么是机械效率
(学生自学):
1. 叫做机械效率。
2.公式:
3.因为 W有用 W总,所以 1
4.某机械的机械效率为60%,表示
(教师精讲):
重点理解在做某件事的时候,重点分析使用机械的目的是什么,有用功是什么、额外功有哪些、总共是什么,能清楚这些问题对解题的帮助非常大。
(展示演练):
1、计算用图示三种方法将砂子运上三楼时所做的有用功、额外功、总功和机械效率。
(1).人直接提着砂桶上楼,需要做的有用功
是 J,额外功是 J,总功
是 J机械效率是 。
(2).用动滑轮把砂桶提上楼,需要 ( http: / / www.21cnjy.com )做的有用功是 J,额外功是 J,总功是 J,机械效率是 。
(3).若将砂桶改用口袋,需要做的有用功是
J,额外功是 J,总功是
J,机械效率是 。
2.对于总功、有用功的理解:(一般情况下人的拉力所做的功为总功)
为了将提升物体的高度时:有用功就是克服物体重力所做的功既:W有用=G h
例题:如图所示,建筑工人用滑 ( http: / / www.21cnjy.com )轮组提升重为200N的泥桶,所用的拉力为80N,若工人在5S,内将泥桶匀速向上提升2m,滑轮组的机械效率为多少?
(当堂检测):
1.下列有关机械效率的概念的叙述中,正确的是( )
A.做功越多的机械,机械效率一定越高 B.做功快的机械,机械效率一定高
C.省力多的机械,机械效率一定高 D.机械效率越大,有用功占总功的比值越大
2.下列说法正确的是( )
A.效率高的机械,功率一定大 B.做功时间长的机械,功率一定大
C.所有机械的机械效率都小于l D.功率大的机械.做功-一定多
3.下列说法中正确的是( )
A.机械效率越高,做的有用功越多 B.机械效率越低,做的额外功越多
C.机械效率越高,做的总功越少 D.机械效率越低,额外功占的比例越大
4.将动滑轮改为定滑轮使用后,在相同的时间内把同一物体匀速提高相同高度,则改动后与改动前比较 ( )
A.节省了力 B.提高了功率 C.降低了效率 D.提高了效率
5.从深为5m的井中直接将一桶水提出井口,已知桶重20N,桶中水重80N.若此人的目的是为了提水,则机械效率为 ,若此人的目的是为了捞桶,则机械效率为 .
6.某人用机械做了8000J的功,其中额外功是有用功的,那么该机械做的有用功
是 J,机械效率是 .
7.如图是某工人用滑轮组提升重物,工人用360N拉力将重为600N的重物匀
速提升10m,。求:(1)有用功;(2)总功; (3)机械效率;
8.某工人用动滑轮在20s内将3000N的物体匀速提高4m,已知动滑轮的机械
效率是80%。求:(1)该工人所做的总功是多少 (2)他所用拉力是多少?
(总结评价):
项目 小组自学得分 小组展示得分 小组堂清得分 本人得分
得分
【课后作业】