第十一章《机械功与机械能》单元作业设计（含答案）2023-2024学年度粤沪版物理九年级上册

第十一章作业设计
一、单元信息
基本信息 学科 年级 学期 单元名称
物理 九年级 第一学期 机械功与机械能
单元 组织方式 √ 自然单元 重组单元
课时信息 序号 课时名称 对应教材内容
1 § 11.1 怎样才叫做功 第十一章第一节
2 §11.2 怎样比较做功的快 慢 第十一章第二节
3 §11.3 如何提高机械效率 (一) 第十一章第三节
4 §11.3 如何提高机械效率 (二) 第十一章第三节
5 §11.3 如何提高机械效率 (三) 第十一章第三节
6 §11.4 认识动能和势能 第十一章第四节
二、单元分析
(一) 课标要求
本章内容在《义务教育物理课程标准(2022 年版) 》中属于课程内容一级主 题能量中的二级主题机械能。这部分内容的设计旨在引导学生从物理学视角认识 能量， 了解不同形式的能量， 认识能量转化和守恒的普遍规律， 初步形成能量观 念； 发展学生综合分析问题和解决问题的能力， 引导学生了解我国古代机械， 弘 扬中华优秀传统文化， 培养学生为可持续发展做贡献、将科学服务于人类的使命 感。
具体内容要求如下：
3.2.1 知道动能、势能和机械能。通过实验， 了解动能和势能的相互转化。举例 说明机械能和其他形式能量的相互转化。
例 1 定性说明荡秋千过程中动能和势能的相互转化。
例 2 分析《天工开物》中汲水装置工作时能量的相互转化。
3.2.2 知道机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含义。
3.2.3 知道机械效率。了解提高机械效率的意义和途径。 例 3 测量某种简单机械的机械效率。
3.2.4 能说出人类使用的一些机械。了解机械的使用对社会发展的作用。
活动建议
(1) 查阅资料，了解人类利用机械的大致历程， 并与同学进行交流。
(2) 查阅资料，了解我国古代水磨、水碓等机械，写一篇弘扬中华优秀传统文 化的调查报告。
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(
机械功与机械能
) (
机械功
) (
势
能
) (
动
能
) (
功
率
) (
功
) (
机
械
效
率
) (
弹
性
势
能
) (
重力
势
能
) (
概
念
) (
公
式
) (
单
位
) (
机
械 功 原 理
) (
定
义
) (
影
响因素
) (
机械能守
恒
)(二) 教材分析
1.知识框架
机械能
功和能 的关系
测算 常见 机械 的 效率
杠杆滑轮组 斜面
2.内容内在逻辑分析
本章学习功和能的初步知识， 主要内容有： 功、功率、机械效率的概念， 动 能、势能、机械能的概念以及动能、势能的相互转化。
内容分两个模块：
模块一， 讨论机械功， 章节内容有 § 11.1 怎样才叫做功； § 11.2 怎样比较做 功的快慢； § 11.3 如何提高机械效率。
§ 11. 1 节介绍“怎样才叫做功”，建立功的概念， 给出功的公式和单位， 学 习测算功的大小； § 11.2 节研究“怎样比较做功的快慢”，从而建立功率的概念， 给出功率的公式和单位， 并运用公式测量功率； § 11.3 节为“如何提高机械效率”， 通过分析机械做功的实例， 认识有用功和额外功， 由此建立机械效率的概念， 学 习测算简单机械的机械效率。
模块二，介绍机械能，内容有 § 11.4 认识动能和势能。
§ 11.4 节主要介绍“机械能”：先以功的概念为基础， 提出“物体能够对别 的物体做功， 我们就说这个物体具有能量或能”，然后安排两个探究活动， 让学 生通过观察实验， 分析两种形式的机械能——动能和势能的大小分别跟什么因素 有关， 最后指出动能和势能是可以相互转化的， 做功的过程就是能量相互转化的 过程。
(三) 学情分析
初三学生的认知能力正从具体向抽象转变，但抽象能力不足。学生对本章知 识有初步实践认知， 但概念模糊。从具体实践即生活实例中具体建立清晰物理概 念，符合学生认知过程。
三、单元学习与作业目标
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1.知道功的概念和做功的两个必要因素， 能联系实际了解功的含义； 知道机 械功原理。
2.知道功的计算公式和功的单位，会用功的公式进行有关计算； 3.知道功率的概念，理解比值定义物理量的方法； 4.知道功率的计算公式和功率单位的含义，会计算有关功率的简单问题； 5.了解有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系； 6.知道机械效率，知道常见简单机械使用过程中的机械效率； 7.会用机械效率的公式进行简单的计算，会测算滑轮组的机械效率； 8.知道实际机械的机械效率总小于 1，知道提高机械效率的方法和意义；
9.知道什么是动能、重力势能、弹性势能、机械能，知道动能、重力势能、 弹性势能分别跟哪些因素有关；
10.知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化，并能解释自然界中机械 能相互转化的现象。
11.学习运用控制变量法探究动能和势能分别跟哪些因素有关。
四、单元作业设计思路
选题符合物理学科特点。在学生了解基本概念、基本规律的基础上， 加强学 生对规律的理解， 并要求能应用规律联系生活解决实际问题。体现“从物理走向 生活”理念。
设置不同形式的作业， 可以满足不同层次的学生需求。作业形式包括课前作 业、课堂作业、课后作业及实践创新作业。课前作业可为学生课前预习提供指引。 课堂作业帮助学生理解课堂内容， 题量的设置综合考虑减轻学生作业负担和课堂 时间限制。课后作业分 A、B 组，可以满足不同层次学生的需求。注重作业的评 价功能。
五、课时作业
第一课时 怎样才叫做功
(一) 课前作业
题目编号 001 作业性质 实践作业 完成时长 5 分钟
具体内容 题目 做一做：(1)尝试一只手搬起座椅 。 (2)尝试一只手 搬起课桌。说说你尝试的结果。初步判断你是否对座椅和 课桌做功。
答案 答案不唯一。若一只手能将座椅从地面上搬起，则对座椅 做功，否则不做功。
作业评价 1.实践活动的参与度 优秀 良好 合格
2.对实践活动的兴趣 优秀 良好 合格
3.实践成果表达能力 优秀 良好 合格
设计意图 通过亲自实践活动，让学生初步判断怎样才叫做功，并亲 身经历做功的两个必要因素。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 引用 改编 √ 原创
(二) 课堂作业
题目编号 002 作业性质 实践作业 完成时长 3 分钟
测一测：讲一本九年级物理课本从地面拿到桌面上，至少 需要做多少功？
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具体内容 题目
答案 物理课本重约 2.5N，课桌高度 0.8m W=Fs=2.5N X 0.8m=2J
作业评价 1.对实践活动的兴趣 优秀 良好 合格
2.正确计算功 优秀 良好 合格
3.正确估计常见物理量 优秀 良好 合格
设计意图 通过亲自参与实践活动， 让学生更好地理解怎样才叫做功。 能判断不做功的三种情况。
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 引用 改编 √ 原创
题目编号 003 作业性质 练习作业 完成时长 2 分钟
具体内容 题目 打扫教室卫生时，小徐同学用 50N 的水平推力推着重为 150N 的课桌在水平地面上前进了 1m，则她对课桌做的功 是_________J，重力对课桌做的功是_________J。
答案 50 ； 0
作业评价 1.正确判断力是否做功 优秀 良好 合格
2.独立思考并完成功的 计算 优秀 良好 合格
3.能将物理知识与实际 情境联系起来 优秀 良好 合格
设计意图 考察学生能否正确地判断力是否做功及如何正确计算功。
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 引用 √ 改编 原创
题目编号 004 作业性质 练习作业 完成时长 2 分钟
具体内容 题目 对于机械做功，下列说法中正确的是 ( ) A ．省距离的机械可以省功，但一定费力 B ．省力的机械可以省功，但一定费距离 C ．省力的机械一定费距离，但不省功 D ．省距离的机械可以省力，但不省功
答案 C
作业评价 1.机械功原理的理解 优秀 良好 合格
2.联系实际对常见机械 的认识 优秀 良好 合格
设计意图 考察学生对机械功原理的理解。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
(三) 课后作业(A 组)
题量 4 题 完成时长 6 分钟
1.下列关于力做功的说法，正确的是( ) A.人提着水桶站在地面不动，手的拉力对水桶没有做功 B.学生把书包从一楼提到三楼， 人对书包没有做功 C.汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车做了 功
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具体内容 题目 D.过山车向下运动时，车上乘客所受重力对乘客没有做功 2.如图 1-1 所示，物体 A 、B 、C 的质量 mA＞mB＞mC ，在 大小相等的力 F 作用下，三个物体都沿力的方向分别移动 了距离 s，比较力 F 对三个物体所做的功( ) 图 1- 1 A.(a)多 B.(b)多 C.(c)多 D.一样多 3.如图 1-2 所示，用大小为 10N 的水平推力F 推着重为 20N 的物体沿水平方向做直线运动，若推力 F 做了 20J 的功， 则这一过程中 ( ) F A.物体受到的摩擦力一定是 10N B.物体运动了 2m 图 1-2 C.物体一定运动了 1m D.重力做的功一定是 20J 4. 斜面是一种简单机械，生活中经常用到它。工人师傅分 别用如图 1-3 所示的甲、乙两种方法，将同样的物体搬上 车，下列说法正确的是 ( ) A ．甲方法不可以省力，但能省功 B ．甲方法可以省力，也能省功 C ．乙方法可以省力，但不能省功 D ．乙方法可以省力，也能省功 F2=200N F1=300N 1m 1.5m 图 1-3
答案 1. A 2. D 3. B 4.C
作业评价 1.本节主要知识点掌握 情况 优秀 良好 合格
2.能将所学物理知识与 实际情境联系起来 优秀 良好 合格
3. 运用物理知识解决生 活中问题的能力 优秀 良好 合格
设计意图 考察学生基础知识掌握情况，初步考察学生知识理解和应 用能力。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 引用 √ 改编 原创
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(三) 课后作业(B 组)
题量 4 题 完成时长 8 分钟
具体内容 题目 1. 一个足球运动员用 100N 的力踢一个重为 5N 的足球， 球 离脚后在水平草地上向前滚动了 20m。在球滚动的过程中， 运动员对足球做的功为( ) A.2000J B.500J C. 100J D.0J 2.如图 1-4 所示，清洁工人用沿斜面向上的力 F 将重 300N 的小车从斜坡底端推至顶端，工人做了 750J 的功。已知斜 坡长 15m，高 5m，求工人用了多大推力？ F 图 1-4 3.如图 1-5 甲所示，水平地面上的物体受到了方向不变的 推力 F 的作用， 其 F-t 和v-t 图像分别如图乙、丙所示。由 图像可知， 0-3s 内，推力对物体做的功为 J；t=8s 时， 物体受到的摩擦力是 N。 图 1-5 4.如图 1-6 ，物体 G 所受到的重力大小为 40N。 (1)在拉力 F1 的作用下使物体沿竖直方向匀速提高 0.5m，求拉力 F1 在这一过程中对物体所做的功。 (2)若将该物体放在倾角为 30°的光滑斜面上， 用平行于 斜面的拉力 F2 使物体沿斜面匀速向上移动 1m，此时拉力 F2 的大小恰为 20N，求拉力 F2 在这一过程中对物体所做的 功。 (3)比较上述两种情况，你能得出什么结论？ 图 1-6
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答案 1. D 2. 50N 3. 0J 6N 4. (1) 20J (2) 20J (3) 使用斜面不省功
作业评价 1.知识的迁移和应用 优秀 良好 合格
2.识图能力 优秀 良好 合格
3.答题规范性 优秀 良好 合格
设计意图 考察学生对基础知识的迁移，考察学生的分析和理解能力
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 引用 √ 改编 原创
第二课时 怎样比较做功的快慢
(一) 课前作业
题目编号 001 作业性质 预习作业 完成时长 5 分钟
具体内容 题目 比较活动 1 中 (a) (b)两幅图片：在一建筑工地上，需要 把几百块砖全部送到楼顶，你能想出哪些办法？你认为哪 种办法较好？为什么？
答案 用起重机或用人工方式来搬运。起重吊车比搬运工人做功 快；但考虑到经济问题或其他原因而选择人工方式来搬 运。
作业评价 1.能积极参与讨论， 提出自己的见解； 优秀 良好 合格
2.能口头表述自己的 观点； 优秀 良好 合格
3.能将所学的物理知 识与实际情境联系起 来。 优秀 良好 合格
设计意图 通过实际问题让学生感性地认识做功的快慢，使学生能将 所学的物理知识与实际情境联系起来，引导学生参与讨 论，对研究做功的快慢有着重要的实际意义。认识到人们 在选用机械来做功时，不仅要考虑做功多少，还要考虑机 械做功的快慢，还要考虑到经济问题或其他原因而选择人 工方式。
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
(二) 课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 2 分钟
具体内容 题目 关于功率，下列说法正确的是( ) A.功率是表示做功快慢的物理量 B.物体做功越多,功率越大 C.物体做功时间越短,功率越大 D.完成相同的功，做功的时间越长,功率越大
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答案 A
作业评价 1.能区分做功多少与 做功快慢； 优秀 良好 合格
2. 知道做功快慢与做 功多少和做功所用的 时间有关； 优秀 良好 合格
3.知道功率的概念。 优秀 良好 合格
设计意图 学生容易将做功多少与做功快慢两个概念混淆，知道做功 快慢与做功多少和做功所用的时间有关；功率是物理学中 的一个基本概念，理解功率的物理意义。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
题目编号 003 作业性质 练习作业 完成时长 2 分钟
具体内容 题目 一台机器的功率是 500W,它表示的意思是( ) A.这台机器做功 500W B.这台机器在 1min 内做功 500J C.这台机器在 1s 内做功 500W D.这台机器在 1s 内做功 500J
答案 D
作业评价 1. 理解功率的物理意 义 优秀 良好 合格
2. 能将功率的单位由 感性认识形成具体认 识； 优秀 良好 合格
3. 能区分功和功率的 单位； 优秀 良好 合格
设计意图 帮助学生正确理解功率的物理意义。学生容易将功率和功 的单位混淆， 让学生形成对功率单位的正确认识， 并正确区 分功和功率。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 引用 √ 改编 原创
题目编号 004 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体内容 题目 甲乙两人的体重之比为 5:6,他们爬上同一座山所用的时间 之比为 2:3,则他们做的功和功率之比分别为( ) A. 5:6 2:3 B. 5:9 5:4 C. 5:6 5:4 D. 5:9 3:2
答案 C
作业评价 1.能区分功和功率的 概念； 优秀 良好 合格
2.知道功率的概念； 优秀 良好 合格
3.知道功率的计算公 式 优秀 良好 合格
4.会计算有关功率的 优秀 良好 合格
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简单问题。
设计意图 能正确区分功和功率， 考察学生应用功、功率公式进行简单 的计算。
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
(三) 课后作业(A 组)
题量 4 题 完成时长 6 分钟
具体内容 题目 1.甲、乙二人用力之比为 2:5,各自使物体在力的方向上移动 的距离之比为 3:2,所用的时间之比为 2:1,则甲、乙的功率 之比为 。 2.某人在水平地面上用 100N 的水平推力推动重 500N 的物 体， 使物体以 0.2m/s 的速度匀速移动了 3m，地面对物体的 摩擦力是 N，此人做的功是 J,功率是 W。 3.挖掘机挖土的速度往往很慢，这是为了( ) A.保证挖掘质量 B.获得较大挖掘动力 C.可以节约燃料 D.保证挖掘施工安全 4.攀岩运动是从登山运动中派生来的新项目， 它集健身、娱 乐、竞技于一体， 以其独有的登临高处的征服感吸引了众多 爱好者。要测量某运动员在一次攀岩比赛中克服重力做功 的功率,需要测量的物理量有该运动员的重力、 和 。
答案 1. 3:10 2.100 300 20 3.B 4. 攀岩的高度 所用的时间
作业评价 1.会分析物体受力情 况，及功和功率的简单 计算。 优秀 良好 合格
2.能认识到功率在实 际应用中的重要价值； 优秀 良好 合格
3.学会在实际问题中 测算功率。 优秀 良好 合格
设计意图 通过 4 道基础题， 巩固基础知识， 加深对功率概念的理解。 会应用功和功率的表达式进行简单的计算;会分析平衡状 态下物体受力情况并进行相关的计算;认识功率在实际应 用中的重要价值；学会在实际问题中测算功率。
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
(三) 课后作业(B 组)
题量 4 题 完成时长 8 分钟
具体内容 题目 1.下面给出的单位,不是功率的单位是( ) A.N ·m/s B.W · S C.J/s D.kW 2.小丽用 40N 的水平推力将一个重 90N 的箱子水平推动了 1m,所用时间为 2s；小宇又将这个箱子匀速提上了 0.4m 高 的台阶，所用时间为 1.5s，小丽、小宇所做的功 W1、 W2 和 做功的功率 P1 、P2 之间的大小关系是( )
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A. W1> W2 P1< P2 B. W1> W2 P1> P2 C. W1< W2 P1< P2 D. W1< W2 P1> P2 3.甲、乙两辆相同的载重汽车， 甲车满载货物， 乙车空载， 当它们都以相同功率匀速行驶时，它们行驶的速度关系为 ( ) A.v 甲>v 乙 B.v 甲答案 1.B 2.A 3.B 4. (1) F=G=mg=450N , P= =15000Pa (2)小华跳一次所做的功 W1=Fs=Gh=18J (3)小华跳 150 次所做的功 W=nW1=2700J 小华跳绳时的平均功率 P==45w。
作业评价 1.能理解功率的概念 和功率单位的含义； 优秀 良好 合格
2.能理解做功的实质 及运用功和功率的表 达式进行简单计算; 优秀 良好 合格
3.会分析平衡状态下 物体受力情况及功率 计算公式的应用; 优秀 良好 合格
4.能理解压强、功、功 率的概念及在实际中 的应用。 优秀 良好 合格
设计意图 通过 4 道题，加深对功率概念的理解。知道功率单位的含 义;理解做功的实质及运用功和功率的表达式进行简单的 计算;会分析物体的受力情况及功率计算的应用;理解压 强、功、功率的概念√及在实际中的应用。
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 引用 √ 改编 原创
(四) 实践作业----课外调查
活动主题 调查常见的机械和电器的功率
活动内容 1.常见的机械设备功率
序号 名称 型号 功率(KW) 备注
1 轿车 100
2 卡车 200
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3 电梯 60
4 塔吊 25
5 ……
2.常见的家用电器功率
序号 名称 型号 功率(W) 备注
1 洗衣机 全自动 450
2 电视机 节能 100
3 电脑 笔记本 200
4 电饭煲 800
5 电吹风 750-- 1100
6 空调 1.5 匹 1000
7 空调 2 匹 1700
8 ……
应用 功率是机器的主要技术指标之一，要根据实际需要选 择功率合适的机器。 如：一建筑工地要购置一台起重机，要求起重机能在 0.5 分钟内将 1750 千克的建筑材料匀速吊起 6 米高，应选择 多大功率的起重机较为合适？ A.350KW B. 105KW C.4KW D.350W (解 答 ： 起 重 机 匀 速 吊 起 建 筑 材 料 时 的 拉 力 ： F=G=mg=1750kg×10N/kg=17500N， 建筑材料被提升的速度： v=0.2m/s， 吊起建筑材料所需功率： P=Fv=17500N×0.2m/s=3500W=3.5kW， 所需起重机功率应略大于 3.5kW。 故选： C
作业评价 1.能将所学物理知识 与实际情况联系起 来； 优秀 良好 合格
2.能从物理学角度观 察周围事物， 解释有关 现象和解决简单的实 际问题； 优秀 良好 合格
3.培养学生关注生活、 关注社会的意识。 优秀 良好 合格
作业分析及设计 意图 功率是物理学中的一个基本概念，与实际生活、生产劳动 密切相关。认识功率在实际应用中的重要价值，能培养学 生关注生活、关注社会的意识，能激发学生参与的兴趣和 积极性。通过调查活动使学生认识到：功率是机械的主要 技术指标参数之一，是选购机械的一个重要依据。
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第三课时 如何提高机械效率(一)
(一) 课前作业
题目编号 001 作业性质 预习作业 完成时长 5 分钟
具体内容 题目 一、 有用功、额外功、总功 有用功： 叫做有用功，用 W 有用表示。 额外功： 叫做额外功， 用 W 额外表示。 总功： 叫做总功，用 W 总表示。 它们三者之间的关系是： 。 二、机械效率 1.定义：在物理学中，把 叫做机械效率， 用符号 表示。 2.公式： 。
答案 一、完成某任务所必须要做的功； 完成任务时没有实际价值，又不得不做的功； 完成任务时实际所做的功 W 总=W 有用+W 额外
二、 1. 有用功与总功的比值 w有 2. η = ×100% w总 η
作业评价 1.学生自学的积极性 优秀 良好 合格
2.学生对物理概念的 理解能力 优秀 良好 合格
3.学生语言组织表达 能力 优秀 良好 合格
设计意图 锻炼学生自主学习能力，自己整理知识，归纳的能力。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 引用 改编 √ 原创
(二) 课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 2 分钟
具体内容 题目 甲、乙两种机械的效率分别是 70%和50%，则下列说法 中正确的是( ) A ．使用甲机械省力 B ．使用甲机械做功快 C ．在相同的时间内，使用甲机械完成的功多 D ．乙机械的额外功在总功中占的比例大
答案 D
作业评价 1.学生知道机械效率 的概念。 优秀 良好 合格
2. 学生知道机械效率 高低代表的意义。 优秀 良好 合格
3. 学生能判断机械效 率与省力、功率的区 别。 优秀 良好 合格
设计意图 考察机械效率定义，学生能从机械效率定义中判断机械效
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率高低的意义。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
题目编号 003 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体内容 题目 亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为 5kg 的大 米，从一楼爬到三楼，亮亮用时较短，则亮亮与爸爸所做 的( ) A ．有用功相等 B ．总功相等 C ．亮亮做功的功率大 D ．有用功和总功的比值相等
答案 A
作业评价 1.学生对有用功、额外 功、机械效率的理解。 优秀 良好 合格
2. 学生能否将所学物 理知识与实际情境联 系起来。 优秀 良好 合格
设计意图 考察机械效率定义，能判断有用功、总功、额外功。能区 分机械效率和其它物理量。
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 √ 引用 √ 改编 原创
(三) 课后作业(A 组)
题量 5 题 完成时长 8 分钟
具体内容 题目 1 ．关于机械效率的下列说法中，正确的是( ) A ．利用机械越省力，机械效率越高 B ．机械做功越快，机械效率越高 C ．额外功相同，有用功越大的机械效率越高 D ．有用功相同，总功越大机械效率越高 2 ．工人师傅用动滑轮提升重物，下列说法重正确的是 ( ) A ．他提起动滑轮所做的功是有用功 B ．他提起重物时，克服摩擦力所做的功是有用功 C ．动滑轮对重物做的功是有用功 D ．他的拉力做的功是有用功 3．利用机械工作时， 因为额外功是不可避免的， 故总功总 是 (选填“大于”“小于”或“等于”)有用功， 所有机械效率总是 (选填“大于”“小于”或“等 于”) 1。 4．甲、乙两台机器某种情形下的效率分别为 60%和 70%， 做同样的有用功，它们所做的总功之比为 ；做同样 的总功，它们所做的有用功之比为 。 5．升旗过程中， 克服旗的重力做的功是 ，克服摩擦 力做的功是 ；人给绳子拉力做的功是 。(填 “有用功”“额外功”或“总功”)
答案 1.C 2.C 3.大于 小于 4. 7 ：6 6 ：7 5.有用功 额外功 总功
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作业评价 1.理解机械效率高低 的意义。 优秀 良好 合格
2.结合实际情况， 判断 有用功、额外功、总功。 优秀 良好 合格
3. 运用所学知识解决 实际问题的能力。 优秀 良好 合格
设计意图 考察机械效率定义，学生能从机械效率定义中判断机械效 率高低的意义。能判断有用功、总功、额外功。能区分机 械效率和其它物理量。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
(三) 课后作业(B 组)
题量 3 题 完成时长 8 分钟
具体内容 题目 1.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 。 2.用一台功率为 40kw 的抽水机把河水抽到 5m 高的地方， 需要工作 1h，若抽水机的机械效率为 60%，g 取 10N/kg， 求：(1)抽水机做的有用功。 (2)所抽水的质量。
3.用如图 3- 1 所示的滑轮组将重 350N 的物体竖 直向上匀速提升 0.2m ，人拉绳子的力为 250N，求：(不计绳重和摩擦) (1)人做的有用功、总功和额外功。 (2)滑轮组此时的机械效率。 (3)动滑轮的重力。 图 3- 1
答案 1. 80% 20% 2. (1) 总功 1.44×108 有用功 8.64×107 (2) 1.728×106kg 3. (1) 有用功 70J 总功 100J 额外功 30J (2) 70% (3) 150N
作业评价 1.机械效率高低的定 义。 优秀 良好 合格
2.结合实际情况， 判断 有用功、额外功、总功。 优秀 良好 合格
3. 运用所学知识解决 优秀 良好 合格
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实际问题的能力。
设计意图 考察机械效率定义， 能判断有用功、总功、额外功。能区分 机械效率并进行计算。
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
第四课时 如何提高机械效率(二)
(一) 课前作业
题目编号 001 作业性质 预习作业 完成时长 5 分钟
具体内容 题目 (
η
)1.滑轮机械效率计算及实验 如图 4-1 所示，用滑轮组竖直匀速提升物体时， 绳子自由端的拉力为 F，提升的物体重为 G ， 动滑轮重为 G 动，物体上升高度为 h，绳子移动 距离为 s。 则： W 有用= ；W 总= ；机械效率 η = 。 将 s=nh 代入机械效率计算公式， 得：η = 。 在不计绳重和摩擦情况下， F = G+动 代入，得 = 。 2.提高滑轮机械效率的方法 图 4- 1
减小提升物体时的额外功： ； 。 额外功相同时增大有用功： 。
答案 (
G
n
F
) (
G
G
+
G
动
) (
Gh
Fs
)1. Gh Fs 2. 减小动滑轮的重；减小绳重和摩擦。 增大提升物体的重力。
作业评价 1.学生自学的积极性 优秀 良好 合格
2.学生对物理概念的 理解能力 优秀 良好 合格
3. 学生语言组织表达 能力 优秀 良好 合格
设计意图 根据定义，推导整理机械效率表达式；理解提高滑轮机械 效率的方法；学会通过整理知识点来理解知识点。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 引用 改编 √ 原创
(二) 课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 2 分钟
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具体内容 题目 如图 4-2 所示，用滑轮组提升重物时，重 500N 的物体在 10s 内匀速上升了 1m，已知拉绳子的力 F 为 300N，则 提升重物的过程中(不计绳重和摩擦)( ) A ．动滑轮重为 100N B ．拉力 F 的功率是 30W C ．绳子自由端被拉下 3m D ．滑轮组的机械效率是 60% 图 4-2
答案 A
作业评价 1.区分滑轮提升物体 时，有用功、额外功 和总功。 优秀 良好 合格
2. 能对滑轮组提升物 体时有用功、额外功和 总功及功率进行计算。 优秀 良好 合格
3. 计算滑轮提升物体 时的机械效率 优秀 良好 合格
设计意图 区分滑轮提升物体时，有用功、额外功和总功，能对滑轮 提升物体时有用功、额外功和总功及功率进行计算。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
题目编号 003 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体内容 题目 用四个完全相同的滑轮组装成如图 4-3 甲、乙所示的装 置，分别将同一物体匀速竖直向上提升，其拉力分别为 F1 、F2 ，滑轮组的机械效率分别为 η 1 、η2 ，不计绳重和摩 擦，则可以判断出( ) A．F1＞F2 ，η 1＞η2 B．F1=F2 ，η 1=η2 C．F1＜F2 ，η 1＞η2 D．F1＜F2 ，η 1=η2 图 4-3
答案 D
作业评价 1.学生对滑轮拉力F 大 小的判断和计算。 优秀 良好 合格
2. 学生对滑轮机械效 率大小判断和计算。 优秀 良好 合格
设计意图 考察学生对滑轮拉力 F 大小的判断和对滑轮机械效率大
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小判断、计算。
作业分析 难度 √ 较易 √ 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
(三) 课后作业(A 组)
题量 4 题 完成时长 8 分钟
具体内容 题目 1．如图 4-4 所示， 用下列装置提升同一重物， 若每个滑轮 重相同，不计摩擦，则机械效率最高的装置是( )
A B C D
图 4-4 2 ．如图 4-5，用甲乙图两种方法提起相同重的物体，则： (1) 使用 图的办法省力； 机械效率高的是 图的办 法。 (2) 提高机械效率的方法有： ， ， 。 图 4-5 3．在测定滑轮组的机械效率的实验中， 用同一滑轮组先后 两次将重力不同的两组钩码匀速提升相同的高度，第二次 比第一次钩码重， 如图 4-6 所示， 两次实验中摩擦均不计。 则两次实验中有用功 W 甲有用 W 乙有用 ；额外功 W 甲额外 W 乙额外 ，滑轮组的机械效率 η 甲 η 乙。(均选填“大
于”、“等于”或“小于”) 图 4-6 图 4-7
(
N
)4. 如图 4-7 用 400N 的拉力把物体向上匀速拉 3m，机械 效率为 75%，则拉力所做的有用功为_____J；物体重为 。
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5．某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中得到的数据如 表 4-8 所示，实验装置如图所示。
实验 次数 钩码重 量 G/N 钩码上升 高度 h/m 绳端拉 力 F/N 绳端移动 距离 s/m 机械 效率 η
1 4 0.1 2.7 0.2 74%
2 4 0.1 1.8 0.3 74%
3 8 0.1 3.1 0.3 86%
4 8 0.1 2.5
(1) 实验中， 沿竖直方向 拉动弹簧测力计， 使物体 缓缓上升， 且在 (选填“静止”或“拉动”) 时读 数。 (2) 通过比较 两次实验数据得出结论： 使用同一滑轮 组提升同一重物时， 滑轮组的机械效率与绳子段数无关(填 实验次数的序号)。 (3)第 4 次实验的机械效率 η ＝ ；通过比较 3 、4 两 次实验数据可得出结论：不同滑轮组提升相同重物时，动 滑轮越重， 滑轮组的机械效率越 (填“高”或“低”) 。 (4) 若每个滑轮的质量为 100g，则第二次实验中克服摩 擦做的额外功为 J。(不计绳重) 图 4-8
答案 1.A 2. (1)甲乙 (2)减小绳重和摩擦 减小动滑轮重 增大提升物体的 重力 3. < = < 4. 2700 900 5. (1) 匀速 拉动 (2) 1 、2 (3) 80% 低 (4) 0.04J
作业评价 1.不计绳重和摩擦时 拉力 F 和滑轮重和物 重之间的关系。 优秀 良好 合格
2. 区分滑轮提升物体 时， 有用功、额外功和 总功。 优秀 良好 合格
3. 能对滑轮提升物体
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时有用功、额外功和总 功及功率进行计算。 优秀 良好 合格
4. 怎样提高滑轮机械 效率。 优秀 良好 合格
设计意图 区分滑轮提升物体时， 有用功、额外功和总功，能对滑轮 提升物体时有用功、额外功和总功及功率进行计算。学会 判断影响滑轮机械效率的因素。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
(三) 课后作业(B 组)
题量 3 题 完成时长 8-10 分钟
具体内容 题目 1．如图 4-9 所示是一种塔式起重机上的滑轮 组， 其中动滑轮的质量为 30kg。已知在匀 速吊起 600kg 的建筑材料时，对绳子端的 拉力为 2500N。在建筑材料上升 5m 高度 的过程中， g 取 10N/kg 。求： (1) 建筑材料所受的重力； (2) 塔式起重机对绳子拉力做的功； (3) 塔式起重机的机械效率。
图 4-9 2．用如图 4-10 所示滑轮组匀速提升重为 200N 的物体， 人对绳的拉力为 125N，不计绳重和摩擦， 滑轮组的机械效 率为_______．如果人的体重为 600N，拉动过程中绳始终 未 断 裂 ， 他 用 此 滑 轮 组 能 提 升 的 最 大 物 重 为
____________N ． (不计绳重和摩擦) 3．如图 4-11 所示，用滑轮组提升质量为 120kg 的物块． (1) 在拉力 F 的作用下， 物块竖直匀速上升 3m，已知滑轮组的机械效率为 80%，则拉力 F 大小？(不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦) (2)若仍用此滑轮组提升重力为 1500N 的物 体，则滑轮组的机械效率为多少？ 图 4- 10 图 4- 11
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答案 1. (1) 6×103N(2) 3.75×104J (3) 80%2. 80% 11503. (1) 500N (2) 83.3%
作业评价 1. 知道不计绳重和摩 擦时，拉力 F 和滑轮 重和物重间关系。 优秀 良好 合格
2. 区分滑轮提升物体 时， 有用功、额外功和 总功。 优秀 良好 合格
3. 能对滑轮提升物体 时有用功、额外功和总 功及功率进行计算。 优秀 良好 合格
4.不计绳重和摩擦时， 会利用动滑轮重计算 机械效率。 优秀 良好 合格
设计意图 考查学生分析问题的能力及综合计算能力。区分滑轮提升 物体时，有用功、额外功和总功，能对滑轮提升物体时有 用功、额外功和总功及功率进行计算。会利用动滑轮重计 算机械效率。
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
第五课时 如何提高机械效率(三)
(一) 课前作业
题目编号 001 作业性质 预习作业 完成时长 5 分钟
具体内容 题目 1.用滑轮和滑轮组水平拉动物体时的机械效率： 如图 5-1 所示， 把重为 G 的物体用滑轮组匀速水平移 动 s 物，物体受到的摩擦力为f，绳子的拉力为 F，绳移动的 距离为 s绳 则： W 有用= ； W 总= ； 此时的机械效率 η = 。 图 5- 1 2.斜面的机械效率： 如图 5-2 所示， 把重为 G 的物体沿斜面移动距离为 s， 上升高度为 h，拉力为 F，斜面对物体的摩擦力为f。 则： W 有用= ；W 额外 ；W 总= ； 根据 W 总=W 有用+ W 额外 得： 。
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斜面的机械效率 η = 。 图 5-2
答案 1. f 摩 s 物 Fs 绳 2. Gh f 摩 s Fs= Gh+ f 摩 s f摩s物 Fs 绳 Fs Gh FS
作业评价 1.学生自学的积极性 优秀 良好 合格
2.学生对物理概念的 理解能力 优秀 良好 合格
3.学生语言组织表达 能力 优秀 良好 合格
设计意图 培养学生自主学习能力， 养成整理知识，归纳的能力。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 引用 改编 √ 原创
(二) 课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 2 分钟
具体内容 题目 1．如图 5-3 所示，用滑轮组拉动重 70N 的物体 A，在 10s 内使 A 在水平方向上移动 5m，所用拉力 F 为 20N，地 面对 A 的摩擦力为 30N，则 A 运动速度是 m/s，滑 轮组所做的有用功是 J，滑轮组的机械效率是 。 图 5-3
答案 0.5 150 75%
作业评价 1. 能区分滑轮组水平 拉动物体时有用功、总 功。 优秀 良好 合格
2. 会计算滑轮水平拉 动物体时有用功、总功 和机械效率 优秀 良好 合格
3. 学生对机械效率的 理解和知识的迁移能 优秀 良好 合格
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力。
设计意图 考查学生知识举一反三的迁移能力。 能区分滑轮组水平拉 动物体时有用功、总功。 会计算滑轮组水平拉动物体时有 用功、总功和机械效率。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
题目编号 003 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体内容 题目 2．如图 5-4 所示，用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆， 使重为 18N 的物体缓慢升高 0. 1m，拉力大小 F＝8N，拉力 移动的距离为 0.25m。拉力所做的功为 J，有用功为
J，杠杆的机械效率为 %。 图 5-4
答案 2 1.8 90%
作业评价 1. 能区分用杠杆提升 物体时有用功、总功、 额外功。 优秀 良好 合格
2. 会计算用杠杆提升 物体时有用功、总功和 机械效率 优秀 良好 合格
3. 学生对机械效率的 理解和知识的迁移能 力。 优秀 良好 合格
设计意图 考查学生举一反三的迁移能力。考查学生对常见机械—— 杠杆做功情况的理解。会计算杠杆提升物体时有用功、总 功和机械效率。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
(三) 课后作业(A 组)
题量 3 题 完成时长 6-8 分钟
具体内容 题目 1．由于在使用杠杆时的摩擦非常小，故杠杆是一种机械效 率非常高的简单机械。如图 5-5 所示，物体重为 720N。 (1) 若手对杠杆向下的力为 200N，求杠杆的动力臂与阻 力臂的比值为多少？ 图 5-5
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(2)若用一根机械效率为 90%的杠杆将一个 720N 的物 体提升 5cm，则有用功为多少？需要做多少总功？ 2．在一次车辆故障处置过程中，拖车所用装置简化为如图 5-6 所示的滑轮组。为了尽快疏通道路， 交警指挥拖车只用 了 30s 时间，将水平路面质量是 1.5t 的故障车匀速拖离了现 场。若故障车被拖离的速度是 5m/s，绳子自由端的拉力 F 是 500N，地面对故障车的摩擦力为车重力的 0.08 倍。求： (1)拉力 F 在 30s 内所做的功。 (2)拉力 F 做功的功率。 (3)整个装置的机械效率。 图 5-6 3．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时， 如图 5-7 所示， 用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块， 收集了下表中的实验数据。
实验 次数 斜面的倾 斜程度 物块重 力 G/N 斜面高 度 h/m 拉力 F/N 斜面长 度 s/m 机械效 率 η
1 较缓 5 0.2 2.4 1 41.7%
2 较陡 5 0.5 3.2 1 78. 1%
3 最陡 5 0.7 4.3 1 81.4%
(1)每个实验都有需要特别强调的注意事项，如在本实验 中，用弹簧测力计拉动木块时，需要注意两点：一是拉力 方向要与斜面平行；二是要让物体沿斜面做 运 动。 (2)分析表中的数据可得出： 斜面越缓越 力(选 填“省”或“费”)。 (3) 该小组又进行了第 4 次实验， 他们在斜面上铺上棉布， 使斜面变粗糙， 保持斜面高和长分别是 0.5m 和 1m，用弹簧 测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动， 读出此时 弹簧测力计的示数为 4.0N，他们测得这种情况下斜面的机 械效率为 。 (4)把第 4 次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面
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的机械效率与 和___________有关。 (5)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所 受的拉力 物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小
于”或“等于”)。 图 5-7
答案 1. 18 ：5 36J 40J (
t
)2. (1)由 v ＝s 可得故障车被拖离的距离： s 车 ＝v 车 t＝5m/s×30s＝150m， 由图可知，滑轮组绳子的有效股数 n＝3，拉力端移动的 距离： s ＝ns 物＝3×150m＝450m， 拉力做的总功： W 总＝Fs＝500N×450m＝2.25×105J； (2)拉力 F 做功的功率： P＝总 ＝ ＝7500W； (3)地面对故障车的摩擦力： f＝0.08G＝0.08mg＝0.08×1.5×103kg×10N/kg＝1200N， 拉力所做的有用功： W 有＝fs＝1200N×150m＝1.8×105J， 整个装置的机械效率： (
η
＝
×100%
＝ ×
100%
＝
80%
。
)w有 w总
3. (1)匀速 (3) 62.5% (5)大于 (2)省 (4) 斜面倾斜程度 斜面粗糙程度
作业评价 1.杠杆中有用功、总 功和额外功的区分及 计算。 优秀 良好 合格
2. 滑轮水平拉动物体 时有用功、总功和额外 功的计算。 优秀 良好 合格
3.斜面中有用功、总功 额外功的区分和计算。 优秀 良好 合格
4. 学生对机械效率的 理解和知识的迁移能 力。 优秀 良好 合格
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设计意图 帮助学生建立杠杆、滑轮水平拉动物体及斜面模型， 并进行 相关有用功、额外功、总功计算； 考查学生对机械效率的理 解和知识的迁移能力。
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
(三) 课后作业(B 组)
题量 3 题 完成时长 10 分钟
具体内容 题目 1.如图 5-8 所示，物体重 G＝200N，滑轮重 G′＝100N，若用力 F 竖直向上匀速拉动 滑轮，则此时该滑轮的机械效率为 (不 计绳重和滑轮转轴处的摩擦)。 (
图
5-8
) 2．如图 5-9 所示，张伟同学通过斜面用平行于斜面 F＝200N 的推力， 将质量为 30kg 的物体在 5s 时间内匀速推到 1m 高的平台上，斜面长 s＝2m。(g 取 10N/kg)求： (1)推力做功的功率。 (2)斜面的机械效率。 (3)斜面对物体的摩擦力。 图 5-9 3. 如图 5-10 所示装置将重为 100N 的物体匀速从斜面的底 端拉至顶端。已知斜面的长是 5m，高是 2m，拉力 F=50N， 则该装置的机械效率为多大？ 图 5- 10
答案 1. 80% 2. (1)推力做的总功： W 总＝Fs＝200N×2m＝400J； 推力的功率： (
P
＝
＝ ＝
80W
；
)w总 t
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(2)推力做的有用功： W 有＝Gh＝mgh＝30kg×10N/kg×1m＝300J， 斜面的机械效率： η ＝×100%＝ × 100%＝75%； (3)由 W 总＝W 有+W 额可得，额外功： W 额＝W 总 ﹣ W 有＝400J ﹣ 300J＝100J， 由 W 额＝fs 可得摩擦力： w额 (
s
3.
40%
)f＝ ＝ ＝50N。
作业评价 1. 滑轮水平拉动物体 时有用功、总功和额 外功的计算。 优秀 良好 合格
2. 特殊情形下 ，有用 功、总功额外功的分析 和计算。 优秀 良好 合格
3. 学生综合运用所学 知识的能力。 优秀 良好 合格
设计意图 学生对机械效率的理解和知识的迁移能力。
作业分析 难度 较易 中等 √ 较难
来源 √ 引用 改编 原创
第六课时 认识动能和是势能
(一) 课前作业
题目编号 001 作业性质 预习作业 完成时长 5 分钟
具体内容 题目 1.物体由于 而具有的能叫动能，动能的大小与 和 有关；物体由于 而具有的能叫重力势 能，重力势能的大小与 和 有关；物体发 生 而具有的能叫弹性势能。
答案 运动，质量，速度；被举高，质量，物体被举高的高度； 弹性形变。
作业评价 1.学生自学的积极性 优秀 良好 合格
2.学生对物理概念的 理解能力 优秀 良好 合格
3. 学生语言组织表达 能力 优秀 良好 合格
设计意图 通过学生的预习活动， 培养学生的自学能力和对物理概念 的理解能力。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 引用 改编 √ 原创
(二) 课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 2 分钟
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具体内容 题目 2. 关于功和能的关系正确的是( ) A.物体具有的能越多，它做的功越多 B.物体有了能就一定正在做功 C.做功的物体一定具有能 D.物体能够做功的多少与它具有的能无关
答案 C
作业评价 1.学生知道功和能的 概念。 优秀 良好 合格
2. 学生知道功和能的 联系与区别。 优秀 良好 合格
3. 学生的理解判断能 力。 优秀 良好 合格
设计意图 了解学生能否理解功和能的联系与区别。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
题目编号 003 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体内容 题目 3.以下各物体具有什么能？ (1) 在水平轨道上行驶的高铁。 (2) 被三峡大坝拦住的长 江上游的水。 (3) 玩具小车中被上紧的发条。 (4) 正在升 空的神舟十三号飞船。
答案 动能；重力势能；弹性势能；动能和重力势能。
作业评价 1.学生对动能， 重力势 能和弹性势能的理解。 优秀 良好 合格
2. 能将所学物理知识 与实际情境联系起来。 优秀 良好 合格
设计意图 了解学生能否将所学的物理知识与实际情境联系起来
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
题目编号 004 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体内容 题目 4.下列现象中属于势能转化为动能的例子是( ) A.体操运动员在跳马时，脚刚接触到弹性踏板而踏板被压 紧的过程； B.杂技演员从高处跳下落在绷床上，绷床下陷； C.拧紧发条的手表，指针会“走”； D.飞行的子弹打进木板里。
答案 C
作业评价 1. 能将所学的物理知 识与实际情境联系起 来； 优秀 良好 合格
2. 能运用物理知识分 析判断实际问题。 优秀 良好 合格
设计意图 考查学生能否用所学的物理知识分析解决实际问题，学以 致用。
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作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
(三) 课后作业(A 组)
题量 4 题 完成时长 6 分钟
具体内容 题目 1.一个跳伞运动员跳离飞机， 当降落伞张开后，他开始匀速 下降， 此时他的重力势能将 ，而动能将 。 (填“增大，减少或不变) 2.下列哪种情况中， 在动能和势能相互转化的过程中， 机械 能总量保持不变的是 ( ) A.物体在光滑水平面上受水平拉力作用速度逐渐加大的运 动； B.火箭发射升空。 C.跳伞运动员匀速下落； D.物体从光滑斜面上滑下，不考虑阻力。 3. 骑自行车上坡前，往往要用力加紧蹬几下， 试从能的转 化方面，说明这样做的好处？ 4. 如图 6-1 所示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关” 的实验。实验步骤如下： I．让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下， 观察木块 被撞击后移动的距离。 Ⅱ．让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下， 观
察木块被撞击后移动的距离。 回答下列问题： 图 6- 1
(1)步骤 I 是为了研究动能大小与_____________的关系。 (2)步骤Ⅱ是为了研究动能大小与______________的关系。 (3)该实验中斜面的作用是为了控制钢球________的大小， 木块的作用是为了比较钢球___________的大小。
答案 1.减少，不变 2. D 3. 用力加紧蹬几下，增加动能， 以便上坡时能转化成更多的重力势能 4. (1) 速度； (2) 质量； (3) 速度、动能。
作业评价 1. 理解动能和势能的 概念。 优秀 良好 合格
2. 掌握动能和势能相 互转化的知识。 优秀 良好 合格
3. 运用所学知识解决 实际问题的能力。 优秀 良好 合格
4. 理解用控制变量法 进行探究实验。 优秀 良好 合格
设计意图 通过 4 道基础题， 分别以填空题、选择题、简答题和实验题 的形式， 巩固基础知识， 加深学生对动能、势能概念的理解
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及动能和势能相互转化知识的掌握，培养学生运用所学知 识解决实际问题的能力。
作业分析 难度 √ 较易 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
(三) 课后作业(B 组)
题量 4 题 完成时长 8 分钟
具体内容 题目 1. 质量较大的鸽子与质量较小的燕子，在天空自由翱翔， 而它们的动能相等，那么 A.燕子比鸽子飞的慢。 B.燕子比鸽子飞的快。 C. 燕子与鸽子飞的一样快。 D.无法比较。 2. 掷实心球是某市的中考体育加试项目之一。掷出去的实 心球从 a 处出手后,在空中运动的轨迹如图 6-2 所示 ，球 最终停在水平地面 e 点处(不计空气阻力)，则实心球( ) A.在 a 处重力势能最小
B.在 b 处动能为零 C.在 a 、b 、c 三处机械能相等 D.在 d 处动能为零。 图 6-2
3.如图 6-3 所示， 人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行时， 离地 球最近的一点叫近地点， 最远的一点叫远地点。卫星在运行 过程中机械能守恒。当卫星从远地点向近地点运动时， 它的 重力势能_______ ( “增大”或“减 小”) ，速度越来越_______ ( “快” 或“慢”)，动能、势能的转化是 。 ____________________ 图 6-3 4.为探究“动能大小的影响因素”，科学小组做了如下猜想： 猜想一：动能大小可能与物体的质量有关 猜想二：动能大小可能与物体运动的速度有关
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为验证上述猜想， 科学小组利用斜面、钢球、木块等器材进 行了如下实验
(1) 本实验是通过__________________来反映______ (选 填“木块”或“钢球”)的动能大小。 (2) 选择图甲、丙两次实验进行比较，是为了验证猜想 _______，可得出结论： _____________ ___________。 (3) 为验证猜想 2，具体的操作方法是 。
答案 1. B 2. C 3. 减少， 快 ，重力势能转化为动能。 4. (1) 木块移动的距离、钢球；(2)一、速度一定时， 物体质量越大，动能越大；(3)用同一钢球从同一斜面 的不同高度滚下，观察木块被撞击后移动的距离。
作业评价 1.理解决定动能大小 的两个因素。 优秀 良好 合格
2. 能将所学物理知识 与实际情境联系起。 优秀 良好 合格
3. 学生综合运用所学 知识的能力。 优秀 良好 合格
4. 用控制变量法探究 实验。 优秀 良好 合格
设计意图 通过四道题考查学生综合运用所学知识的能力，培养学生 思维能力，分析判断能力。
作业分析 难度 较易 √ 中等 较难
来源 √ 引用 改编 原创
(四) 实践作业----制作能自己来回滚动的圆筒【演示动能和弹性势能相互 转化】
材料 塑料圆筒，橡皮筋 2 根，回形针 2 个，燕尾夹和小磁铁 (或小铁块)，裁纸刀
步骤 1. 在塑料圆筒上下面的中间用裁纸刀各钻一个小孔。 2. 将两根橡皮筋连接到一起， 连接处夹上燕尾夹吸附一个 小磁铁(或在燕尾夹上绑个小铁块) 3. 将连接好的橡皮筋的两端分别穿过塑料圆筒的上下面 的小孔，并用回形针固定(可调节橡皮筋松紧程度)。
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观察分析 1.将做好的圆筒放在桌面上，向前推动圆筒时，圆筒会先 向前滚动，且越滚越慢，然后反向滚动，循环往复。 2. 分析圆筒能自己来回滚动的原因。 圆筒向前滚动时， 由 于燕尾夹和小磁铁质量大惯性大， 它们没有立刻向前运动， 使得橡皮筋被拧的像麻花一样，将圆筒的 动能转化为橡皮 筋的 能， 当圆筒停止时， 橡皮筋的弹性势能又转化 为圆筒的 能，圆筒就自动返回了。
作业评价 1. 能独立按步骤完成 制作； 优秀 良好 合格
2. 能仔细观察实验现 象，并准确记录； 优秀 良好 合格
3. 基于实验现象，能 进行简单分析。 优秀 良好 合格
作业分析及设计 意图 这是一个制作类作业。通过小制作，提高学生学习物理的 兴趣， 激发学习欲望；同时，通过自己制作能来回滚动 的圆筒，更加深入的理解动能和势能的相互转化。
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六、单元质量检测作业
(一) 单元质量检测内容
检测内容 机械功与机械能 题量 21 完成时间 60 分钟
一、填空题(每空 2 分， 共 22 分) 1.人跑步时的功率约400W，其物理意义是 。 2.辽宁号航空母舰是我国海军第一艘可以搭载固定翼飞 机的航空母舰。如图所示，一架歼 15 战斗机从甲板上加 速起飞，其机械能 。 当它在空中加速向下俯冲 时，动能________。(选填“增大”、“不变”或“减小”) 3.小明同学用 40N 的水平推力， 将重为 150N 的购物车沿 水平地面向前推动了 10m，在此过程中，推力对购物车做 第 2 题图 功__________ J，支持力对购物车做功__________ J。 4. 如图所示， 用平行于斜面的拉力 F，将重为 8N 的物体沿斜面从底端匀速拉 至顶端。斜面的机械效率为 80%，则该物体所受摩擦力为 N。
第 4 题图 第 5 题图
5. 在如图所示的滚摆实验中，已知滚摆运动过程为从最高点下降到最低点后 再从最低点上升到最高点， 如此往复， 高度逐渐变小， 滚摆下降过程中能的 变化情况： 。 6.两台机械完成的有用功之比 W1 ︰ W2＝4 ︰ 7，它们的机械效率分别为 η 1 ＝ 60％， η2＝75％，则两台机械所做总功之比为 。 7.小华参加体育中考的跳绳考试时，她在 1min 内连续跳了 180 次， 获得跳绳 项目的成绩。已知小华的质量为 45kg，跳起时重心升高的平均高度为 4cm．她 跳绳时的平均功率为 W。 8.如图所示，已知 BA 是 OB 的三倍，物体重为 600N， F 为动力，方向竖直向下，要使杠杆在水平位置平衡， 至少要 F＝ N；若作用在 A 点的力500N，则 该杠杆的机械效率 η ＝ 。 第 8 题图 二、选择题(每题只有唯一选项，每题 3 分，共 21 分) 9. 下列现象中，力没有对物体做功的是 ( ) A ．用力将铅球掷出 B ．将书包背上楼 C ．骑自行车匀速前进 D ．人提着水桶在水平路面走 10. 下列有关机械做功、功率、机械效率的说法，正确的是 ( ) A ．效率越高的机械，功率越大 B ．做功越多的机械，功率越大 C ．做有用功越多的机械，效率越高 D ．功率越大的机械，做功越快 11. 关于能的概念，以下说法正确的是 ( )
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(
第
15
题图
)A ．在空中飞行的子弹，因为它能够做功，所以子弹具有能 B ．悬吊着的小球，从竖直方向拉开一个角度后，因为小球不能做功，所 以小球不具有能 C ．甲物体比乙物体的速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大 D ．甲物体的位置比乙物体的位置高，则甲物体的势能一定比乙物体的势 能大 12.将皮球从离地某一高度 O 点处水平抛出，球落地 后又弹起。它的部分运动轨迹如图所示．下列说法正 确的是 ( ) A ．皮球经过同一高度 A 、B 两点时，动能相等 B ．皮球第一次反弹后到达最高点 P 时，动能为零 C ．皮球在 D 点时的机械能大于在 C 点时的机械能 D ．若将皮球表面涂黑，则在地面 M 点的黑色圆斑 第 12 题图 大于 N 点的黑色圆斑 13. 如图所示，用动滑轮提起一重为 80N 的物体，在 10s 内将 物体匀速提高 5m，已知动滑轮重 20N (不计绳重和摩擦)，则 ( )。 A ．手对绳子的拉力为 40N B ．拉力做功的功率为 50W C ．手拉绳子移动的速度为 0.5m/s D ．该装置的机械效率为60% 14.当你背着书包走到教学楼三楼， 你所做的功最接近于( ) 第 13 题图 A.30J B.300J C.3000J D.30000J 15. 国家为了改善居民的居住条件， 对老旧小区进行改造。建筑工人用如图装 置将建材匀速运送到楼顶， 已知建材重为 4500N，建 材提升 15m 用时 1min，绳端的力 F 为 2000N (忽略 绳重)下列计算结果正确的是( )。 A ．绳端拉力的功率为 1125W； B ．绳端移动的速度为 0.25m/s； C ．该装置的机械效率为 75%； D ．该装置所做的有用功为 3×104J 三、实验题(第 21 题 8 分， 22 题 6 分， 23 题 10 分) 16.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．
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图甲 图乙 图丙
第 16 题图
第 17 题图
17.实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的主要步骤如下： ①用轻绳悬挂杠杆一端的 O 点作为支点，在 A 点用轻绳悬挂总重为 G 的钩 码，在 B 点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计，使杠杆保持水平； ②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持 O 点位置不变)，在此过程中 弹簧测力计的读数为 F，利用刻度尺分别测出 A 、B 两点上升的高度为h1 、h2 回答下列问题： (1)杠杆机械效率的表达式为 η=____________。 (用已知或测量的物理量符号 表示) (2)本次实验中，若杠杆自身重一定，请写出一种提高杠杆机械效率的方法： ___________ (3)若只将拉力的作用点由 B 移至 C，钩码悬挂位置不变，仍将钩码提升相同 的高度， 则杠杆的机械效率将________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 18.如图所示是某小组在“测滑轮组机械效率”的实验中进行的一个探究活动
次数钩 码 重/N钩码上升的 高度/cm弹簧测力计 的示数/N弹簧测力计移 动的距离/cm甲552.015乙551.7
(1)负责记录的小强同学粗心大意漏记了一个实验数据， 如下表，请你将漏 记的实验数据补上； (2)实验过程中应尽量竖直向上 拉动弹簧测 力计。 (3)实验中甲滑轮组做的有用功 乙滑轮 组做的有用功(选填“大于”、 “等于” 或 “小于”) ； 乙滑轮组的机械效率为 ； (4)实验探究得出的结论是： 。
四、计算与推导题(第 24 题 6 分，第 25 题 6 分，第 26 题 8 分) 第 18 题图
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19. 一辆汽车在水平路面上匀速行驶： (1)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、P 和v 之间的关系式： P=Fv。 (2) 若汽车的发动机在 90kW 的额定功率下工作， 此时汽车匀速行驶的速 度大小为 108km/h，求牵引力 F 的大小和所受阻力f的大小。
20. 如图所示，斜面长 S=10m，高 h=4m．用沿斜面方向的推力 F，将一个重 为 100N 的物体由斜面底端 A 匀速推到顶端 B．运动过程中物体克服摩擦力做
了 100J 的功．求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功； (2)斜面的机械效率； (3)推力 F 的大小． (
第
20
题图
)
21. 用如图所示的滑轮组提升重物． 已知物重为 250N，每只动滑 轮重为 15N ，绳重及摩擦不计。 (1)给你一根能承受 60N 拉力的绳子，画出滑轮组的绕法； (2) 匀速提升重物时， 绳端的拉力是多大？滑轮组的机械效率是 多大？ (3)用这个滑轮组提升重物，它的机械效率最大为何值？ 第 21 题图
实践作业 调查报告 完成时间 一周
22.查找资料，了解人类利用机械的历程，写一篇调查报告。(15 分)
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答案 一、填空题 1. 人跑步时每秒做功 400J 2. 增大 增大 3. 400 0 4. 1 5.重力势能转化为动能 6. 5 ：7 7. 54 8. 300 60% 二、选择题
9. D 10.D 11.A 12.D 13.B 14.C 15.C 三、实验题 16. (1)甲、丙 纸盒被推动的距离 (2)从斜面同一高度由静止释放 (3)甲、乙 17. (1) Gh1/Fh2 (2) 将钩码向左移动 (3)不变 18. (1) 20 (2)匀速 (3)等于 58.8% (4)用不同滑轮组提升相同重物，机械效率不同。 四、 计算题 19. (1) P = = = Fv (2) 108km/h=30m/s F = = = 3 × 103 N 因为汽车在水平路面上匀速行驶，所以 f = F = 3 × 103 N 20. (1) w有 = G = 100N × 4m = 400J
(2) w总 = w有 + w额 = 400J + 100J = 500J 7 = × 100% = = 80% (3) F = 总 = = 50N 21. (1)因为绳重及摩擦不计， 所以 F = (G物 + G动) G物 + G动 250N + 30N (
F
60N
)n = = > 4 n = 5 第 21 题图
(2) F = (G物 + G动) = (250N + 30N) = 56N 7 = = 89.3% (3) 因为Fmax = 60N
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由F = (G物 + G动) 得 G物 = 270N max = = 90%
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