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《机械功与机械能》单元作业设计
一、单元信息
基本信息 学科 年级 学期 教材版本 单元名称
物理 九年级 第一学期 粤沪版 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 怎样才叫做功 第十一章第一节
2 怎样比较做功的快慢 第十一章第二节
3 如何提高机械效率 第十一章第三节
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 (2011)》 中属于“能量”这一主题， 功和能的关系及各种不同形式能的相互转化和守恒规律，从更深的层次上描述了 物质的运动和相互作用，是自然科学的核心内容之一。能的概念把各种自然现象 统一起来，揭示了自然界中的各种现象不是孤立的，而是互相联系的。教学时应 该注意联系学生的生活实际，采用多样化的教学方式，发挥实验在物理教学中的 重要作用，让学生经历对知识的探究过程，发挥学生探究问题和解决问题的能力， 培养学生的科学态度和科学精神。
具体的内容要求如下：
1. 通过举例、类比了解机械功和功率。用生活中的实例说明机械功和功率的含 义。
2. 通过实验、讲解、类比了解机械效率。了解提高机械效率的途径和意义。
3 ．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。
活动建议：
在两块木质软硬不同的厚木板上各钉一枚较长的铁钉，请两位同学用钉锤拔出 来，结果，一位同学将钉子拔出来了，另一位同学用了很大的力气也没有拔动。
(二) 教材分析：
1 、知识框架
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2 、 内容内在逻辑分析
本章为沪粤版九年级第十一章机械功和机械能，先探究机械功的基本知识， 进而研究机械能。本章前三节主要探究机械功：11.1 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 做功快慢”，从而建立功率的概念，11.3 通过分析机械功实例，认识有用功和额
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外功，由此建立机械效率的概念。11.4 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者能”，然后安排了两个活动，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
初中生对于“做功”的概念往往停留在“做工”的前概念上，影响他们建立 机械功的概念，在分析、解决实际问题时，学生不容易区分有用功、额外功和总 功，因而难以正确解答机械效率的问题。能的概念较为抽象，学生理解起来有一 定的难度。
三、单元学习与学习目标
1 、知道功、功率、机械效率的概念及计算公式和单位；
2 、知道动能、势能、机械能的概念以及动能、势能分别与什么因素有关，两者 间可以相互转化；
3 、理解功率和机械效率的意义和区别，
4 、理解机械功原理、机械能守恒；
5 、通过生活中的现象、实例，了解有用功、额外功、总功，并通过计算能说明 功率的含义及机械效率小于 100%；了解功与能的关系，了解机械能的转化及减 少；
6 、经历实验，会测算滑轮组的机械效率，并发现影响其大小因素；
7 、经历实验，会观察、分析总结动能、势能与什么因素有关；
8 、能解释为何更关注生活中做功快慢问题的价值、实际生活中会利用机械提高 及效率；
9 、通过探究实验和合作学习，掌握控制变量法、转换法、类比法、比值定义法 认识、研究问题，认识物理知识与自然现象、生产生活紧密联系，培养学生关注 生活、关注社会，培养学生√结协作能力，观察分析问题能力。
四、单元作业设计思路
( 一) 编制作业的依据
本案例作业编写以《义务教育教科书沪粤版九年级物理》和《义务教育物理 课程标准(2011 年版)》为依据，参考池州市初级中学九年级学生的知识和技能 水平、心理发展和认知的特点、双减政策的认真贯彻等，作业目标，难易程度、 综合能力的梯度培养、预计完成时间等做了充分的考虑和科学的安排。
(二) 编制作业的特色
单元作业是促进学生知识结构化和整体性以及技能提升的一个重要途径，是 教学活动中不可或缺的一部分，初中物理的作业设计要结合学情设计多元化多层 次多角度的作业，将知识理解，能力提升，知识应用融入生活，体现物理学科从 物理知识走向生活实践，从生活实践走向社会创新的理念。
在认真研读《义务教育物理课程标准(2011年版)》，确定了单元学习目标， 制定了单元作业目标，确定了目标的三个水平知道，理解和应用，整个作业编制 都是围绕以《义务教育教科书沪粤版九年级物理》和《义务教育物理课程标准 (2011 年版)》为依据进行的。在每个课时作业中，都分析了本节作业目标，学 生做到心中有数，老师可以做到心中有法，便于分层教学与辅导。同时加入错题
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整理与归纳环节，使学生及时找出错误原因并分析在进行举一反三加强知识的理 解。
1.注重课程标准为依据的设计
义务教育阶段物理课程的基本理念是强调要让学生从物理知识走向生活实
践，从生活实践走向社会创新的理念。要让学生知道学习物理的目的与目标，了 解物理学科知识在日常生产、生活中的应用，有助于树立学生正确的价值观与知 识观，养成以“双基”为前提的解决问题的能力和将科学技术应用于日常生活和 社会的意识的能力。作业设计中以日常生活的情景为题境，让学生联系物理知识 做简单分析、理解、表达，应用，并解决生活中的问题。
2.提升综合学科素养的设计
注重立德树人，适性成长，重视对学生情感、态度、价值观目标的培养，第 四课时课后作业 (A) 第 4 题以我国自主研发的长征 5 号 B 型运载火箭为题干， 激发学生民族自豪感，建立自我信心，增强使命感，促使学生认真努力学习。
每一节作业中都设计了有实验操作活动，拓展了探究式教学的形式和内容, 培养了学生的实验动手能力，同时每一节中也设计了实践作业、利用生活中常见 物品设计实验，实验设计、操作步骤、表格设计等都由学生以小组形式自行完成。 不仅可以提高学生的实验能力、想象能力、以及创造力，还可以活跃思维，激发 学生的学习兴趣，让学生真正体会到观察和实验是学习物理的基本方法，从而促 进学生全面发展。
3. 激发创新式实践作业的开发设计
高阶思维是发生在较高认知水平的认知能力基础上，在掌握基础知识的同时， 能够培养学生的高阶思维是教育教学过程中的一个重要的目标。作业设计中渗透 综合学科的知识， 目的是为了培养学生综合素养中的思维能力和综合应用能力。
在实践作业设计中，将主动权全部交给学生，从选题到设计、实验、收集数 据、整理数据、分析讨论等都是以小组形式完成。这样能够提高学生的发现能力 和探究能力，更能提升学生的组织能力与实验能力。同时能培养学生的正确价值 观与爱国主义情怀和自豪感，也能培养学生将物理知识应用于生活实际，解决实 际问题的能力。
五、课时作业
第一课时 怎样才叫做功
( 一) 课前作业
题目编号 11.1-1 作业性质 活动作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 用力推却推不动 端酒
1、同学们能否解释下“做功”与“做工”这两个词的意 识呢？
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2、请观察这两幅图片，并尝试着分析小车在水平方向受 到几个力？酒瓶在竖直方向受到几个力？小车与酒瓶移 动的方向各向哪边？
答案 1 、答案合理即可； 2 、小车受到两个力 (推力和摩擦力)； 酒瓶受两个力 (重力与支持力)
作业评价 学生对物理现象探究的兴趣度 A B C D
学生语言表达的严谨度与科学性 A B C D
小组讨论的活跃度 A B C D
设计意图 通过设立问题情景，让学生观察图片与对比了解“做功”与“做 工”的含义，同时了解一些做功的前提条件；
作业 分析 来源 改编 引入 √ 原创
难度 √ 较易 中等 较难
(二) 课堂作业
题目编号 11.1-2 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 1、思考题：力对物体做功必须满足哪些条件？ 2、请学生估算：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少 3、一个同学用 12N 的力，将一个重为 4N 的足球踢到 25m 远处，对他踢球时做功的情况，下列说法正确的是( )。 A.做了 300J 的功 B.做了的功 C.没有做功 D.做了功，条件不足，无法计算
答案 1、(1) 作用在物体上的力；(2) 物体在力的方向上通过 的距离； 2、两个鸡蛋重力大约是 1N；根据 W=F ·s 可知，W=G ·h=1N ×1m=1J； 3、D
作业评价 学生对知识点的理解与掌握 A B C D
学生书面表达的严谨性与科学 性 A B C D
学生思考的积极性与参与度 A B C D
设计意图 通过理论学习让学生掌握做功的两个必要因素；同时理解“物理 在力的方向上通过的距离”含义；让学生理解功的计算公式 W=FS；
作业 分析 来源 改编 引入 √ 原创
难度 较易 √ 中等 较难
题目编号 11.1-3 作业性质 实验操作 完成时长 5 分钟
具体 内容 题目 实验 1 ：用力沿水平方向推着小车前进 (如图所示)。
实验 2 ：用力将地上的物体拿到桌面上来。
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通过实验体验物体做功的过程，并总结满足做功的两大 要素。
答案 (1) 作用在物体上的力； (2) 物体在力的方向上通过的距离；
作业评价 积极参与，正确操作实验 A B C D
实验过程设计合理、科 学，能独立思考并乐于思 考； A B C D
提出合理优化方案及有 价值问题 A B C D
积极讨论，提出独立见解 A B C D
设计意图 1、提高学生的动手操作能力，同时增强对科学实验的兴趣以及求 知欲； 2、提高学生的小组合作能力以及组织能力，鼓励学生在实验中发 现问题； 3、将理论知识与实验相结合，更深层次理解和掌握做功的条件；
作业 分析 来源 改编 引入 √ 原创
难度 较易 √ 中等 较难
(三) 课后作业 (A 组)
题量 5 题 完成时间 5 分钟
题目 1．下列关于做功的说法中，正确的是 ( )
A．人推箱子，推而未动，人对箱子做功； B．滑雪运动员从高处下落的过程中，重力对运动员做功； C．人提箱子沿水平方向匀速运动，人对箱子做功； D．掷出后的冰壶向前滑行过程中，运动员对冰壶做功 2．小刚用 200N 的力将重为 40N 的铅球掷出9m 远，铅球在空中飞 行的过程中，小刚对铅球做的功为 ( ) A．0J B．360J C．1800J D．2160J 3．如图所示，在测量滑轮组的机械效率的实验装置中， 动滑轮重 0.6N，物重 2.4N，不计绳重和各处摩擦，将 物体匀速提升 1m 时，绳的自由端在竖直方向上的拉力 F为___________N，拉力做的功为___________J。
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4．2022 年女足亚洲杯决赛中，中国女足 3 ∶2 绝杀韩国女足，捧 起第九座女足亚洲杯冠军奖杯！如图所示，当足球离开球员的脚 后由于 继续向前运动，落回地面的足球在草地上滚动的过 程中脚对足球______ (选填“做功”或“不做功”)。 5．“节能减排，低碳生活”旨在倡导节约能源和减少二氧化碳排 放。小明同学坚持骑自行车上下学，他的质量为 50kg ，所骑自行 车质量为 10kg ，若他在平直公路上 2min 内匀速行驶了 600m。若 他匀速骑行时所受阻力是总重的 0.1 倍，则他骑行这 2min 内克服 阻力做了多少功？
答案 1、B 2、A 3、1,3 4、惯性，不做功 5、解：他匀速骑行时人与车的总重力为 G总=m总g= (m人+m车)g= (50kg+10kg)×10N/kg=600N 则他匀速骑行时所受阻力f=0.1G总=0.1 ×600N=60N 所以他骑行这 2min 内克服阻力做的功 W=fs=60N×600m=3.6×104J
作业评价 独立思考并乐于思考 A B C D
解答思路明确，解题过程 规范 A B C D
解答问题正确率 A B C D
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积极讨论与分享过程 A B C D
错题研究分享与比拼 A B C D
设计意图 1. 掌握和理解做功的基本定义； 2. 学会应用W=FS 做功计算公式； 3. 通过生活实践加深理解物体做功的两个必要因素； 4. 及时归纳与整理错题，通过分析原因再学会举一反三加强对知 识的理解与应用；
作业 分析 来源 √ 改编 引入 √ 原创
难度 √ 较易 中等 较难
(三) 课后作业 (B 组)
题量 4 题 完成时间 8 分钟
题目 1．有一圆柱形铁块，用甲、乙两种方法使它倒下成丙图状。 (1) 比较 F1和 F2 的大小：F1________F2；(填“＜”、“＞”或“＝”， 下同) (2)比较使用甲、乙两种方法，人至少要做功的大小：W1________W2 2.骑自行车上坡的人常走“S”形路线，这种方式 ( ) A、可以省力、省功 B、不能省力、省功 C、不能省力、但能省功 D、能省力、但不能省功 3. 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 4.如图甲所示，在 2022 年北京冬奥会冰壶项目中，若比赛用的冰 壶其质量为 20kg，某次投掷时运动员用 20N 的水平力将冰壶从水 平冰道的 A点推至 B点后放手，离手后冰壶继续滑行至 C点停止， 如图乙。g取 10N/kg，求： (1) 冰壶的重力； (2) 这次投掷过程中运动员对冰壶做的功；
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答案 1 、C 2 、 < = 3 、D 4、(1) 冰壶的重力 G=mg=20kg×10N/kg=200N (2) 这次投掷过程中运动员对冰壶做的功W=Fs=20N×2 3m=46J
作业评价 独立思考并乐于思考 A B C D
解答思路明确，解题过程 规范 A B C D
解答问题正确率 A B C D
积极讨论与分享过程 A B C D
错题研究分享与比拼 A B C D
设计意图 1.掌握和理解做功的两个必要因素； 2.理解机械功原理； 3.通过生活实践加深理解物体做功的含义以及 W=FS 的应用； 4.及时归纳与整理错题，通过分析原因再学会举一反三加强对知 识的理解与应用；
作业 分析 来源 √ 改编 √ 引入 原创
难度 较易 √ 中等 √ 较难
(四) 实践作业——测量书包重力做功
利用放学回家途中，从一楼到五楼看看克服书包重力做了多少功？ 器材： 电子表、书包、刻度尺等； 完成时间：一周； 要求： 1 、实验过程注意人身安全，不做危险动作； 2 、实验设计小组自行完成；实验步骤独立设计； 3 、实验数据真实有效，并完善实验表格； 4 、实验过程中的问题记录与小组讨论记录； 5 、分享实验与创新；
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作业评价 积极参与，正确操作实验 A B C D
实验过程设计合理、科 学，能独立思考并乐于思 考 A B C D
提出合理优化方案及有 价值问题 A B C D
积极讨论，提出独立见解 A B C D
作业分析及 设计意图 1.掌握和理解做功的两个必要因素； 2.通过生活实践加深理解物体做功的含义以及 W=FS 的应用； 3.提高学生的动手操作能力，同时增强对科学实验的兴趣以及求知 欲； 4.提高学生的小组合作能力以及组织能力，鼓励学生在实验中发现 问题； 5.将理论知识与实验相结合，更深层次理解和掌握做功的条件；
第二课时 怎样比较做功的快慢
( 一) 课前作业
题目编号 11.2-1 作业性质 活动作业 完成时长 3 分钟
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具体 内容 题目 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？
答案 答案合理即可；
作业评价 学生对物理现象探究的兴趣度 A B C D
学生语言表达的严谨度与科学 性 A B C D
小组讨论的活跃度 A B C D
设计意图 通过设立问题情景，让学生通过观察与思考了解力做功时，不仅 有多有少，而且有快有慢。从而引入功率物理量。
作业 分析 来源 改编 引入 √ 原创
难度 √ 较易 中等 较难
(二) 课堂作业
题目编号 11.2-2 作业性质 练习作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 1、物理学中，常用新的物理量对不同事物进行描述，例 如，为了描述物体运动的快慢，我们引入了速度这个物 理量。为了描述______的快慢，我们引入了________这 个物理量。 2、在课外活动中，同学们举行爬杆游戏，质量相同的两 个人，沿竖直的杆匀速向上爬，一个人是快速爬上去的， 另一个人是慢慢爬上去的，两人爬杆时，克服重力所做 的功________，功率________。(均填“相同”或“不同”) 3、小刚将重 500 N 的物体沿水平方向推动 4 m，用时 10 s，小刚所用水平推力为 60 N，则推力所做的功为 ________J，推力做功的功率为________W。
答案 1．做功；功率 2.相同；不同 3．240；24
作业评价 学生对知识点的理解与掌握 A B C D
学生解答思路明确，解题过程 规范 A B C D
学生思考的积极性与参与度 A B C D
设计意图 通过学习让学生掌握功率的概念以及功率的计算公式； 会计算有关功率的简单问题； 理解功率物理量的建立，深化理解用比值定义物理量的方法；
作业 分析 来源 改编 √ 引入 原创
难度 较易 √ 中等 较难
题目编号 11.2-3 作业性质 实验操作 完成时长 5 分钟
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具体 内容 题目 实验 1：一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不同。 实验 2：两位同学用相同的时间，一个同学搬两块砖，另 一个同学搬四块砖，同时从地面搬到讲台上。 实验 3：一位同学用较短的时间将两块砖从地面搬到讲台 上。 另一位同学用较长的时间将三块砖从地面搬到讲台上。 思考：谁做功快，谁做功慢，要求说明判断的理由。
答案 实验 1：做相同的功，用时少的做功快。 实验 2：做功时间相同，做功多的做功快。 实验 3：一位同学做功少，但用的时间短。另一位同学做 功虽多，但用的时间长。
作业评价 积极参与，正确操作实验 A B C D
实验过程设计合理、科学， 能独立思考并乐于思考 A B C D
提出合理优化方案及有价 值问题 A B C D
积极讨论，提出独立见解 A B C D
设计意图 1、提高学生的动手操作能力，同时增强对科学实验的兴趣以及求 知欲； 2、提高学生的小组合作能力以及组织能力，鼓励学生在实验中发 现问题； 3、将理论知识与实验相结合，更深层次理解和掌握功率的知识点；
作业 分析 来源 改编 引入 √ 原创
难度 较易 √ 中等 较难
(三) 课后作业 (A)
题量 5 题 完成时间 7 分钟
题目 1、一台机器的功率是 125W，它表示的意思是( )。 A．这台机器完成 125J 的功； B．这台机器在 1S 内完成 125J 的功； C．这台机器在每秒内完成 125J／S 的功； D．这台机器 1S 内完成 125W 的功； 2、如图所示，AC>BC，在相同时间内把同一物体分别沿斜面 AC、 BC匀速推上顶端，推力分别为 F1、F2，功率分别为 P1、P2。在不考 虑摩擦的情况下 ( ) A ．F1F2 ，P1=P2 C ．F1=F2 ，P1=P2 D ．F112
是_________J，发动机的功率是________W． 5、在水平地面上有一长方体木箱，小林用水平推力 F 把木箱向 前推动，如图甲所示，此过程中， 推力 F 随时间 t 的变化情况 如图乙所示，木块前进的速度 v 的大小随时间 t 的变化情况如图 丙所示， 则从 3s 至 5s 内，推力对木块所做的功______J，从 0s 至 1s 内，推力对木块所做的功的功率为______。
答案 1、B 2、A 3、3000；1500；0；600 4、3 6×106 ；6×104 5 120J 0
作业评价 独立思考并乐于思考 A B C D
解答思路明确，解题过程 规范 A B C D
解答问题正确率 A B C D
积极讨论与分享过程 A B C D
错题研究分享与比拼 A B C D
设计意图 1、掌握和理解功率的基本定义； 2、学会应用 P=W/t 以及 P=FV 计算公式； 3、通过实例说明功率的含义，认识功率在实际应用中的重要性； 4、及时归纳与整理错题，通过分析原因再学会举一反三加强对知 识的理解与应用；
作业 分析 来源 √ 改编 √ 引入 原创
难度 √ 较易 √ 中等 较难
(三) 课后作业 (B)
题量 4 题 完成时间 7 分钟
题目 1、图是甲、乙两物体做功与所需时间的关系图象，由图可知甲物
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体的功率 P 甲与乙物体的功率 P 乙 的大小关系是 ( )。
A、P 甲＜P 乙 B、P 甲＝P 乙 C、P 甲＞P 乙 D、无法确定 2、物体在水平地面上做直线运动，当物体运动的路程和时间图象 如图甲时，受到的水平推力为 F1；当物体运动的速度和时间图象 如图乙时，受到的水平推力为 F2。两次推力的功率分别为 P1、P2。 则下列关系正确的是 ( ) A ．F1=F2 ，P1>P2 B ．F1=F2 ，P1F2 ，P1>P2 D ．F1P2 3、在中考体育考试的跳绳测试中，刘静同学 1 min 跳了 180 次， 若她的质量为 40 ㎏ ，每次跳起的高度为 5 ㎝，她跳一次做的功 是________J，跳绳时的功率是________W. 4、如图所示，用同一个动滑轮先后提升同 一物体、使物体以相同的速度匀速上升相 同的高度，所用的力分别是F甲 和F乙 ，拉力 做功的功率分别是P甲 和P乙 ，若不计摩擦、 滑轮重和绳重，则F甲 ______ F乙 、 P甲 ______ P乙 (均选填“ ”或“ = ”或“ ”)。 5、为迎接 2008 年北京奥运会，我国体育健儿在紧张地备战。如 图所示，该运动员在一次训练中，用 0.7s 的时间将 140kg 的杠铃 举高 1.7m，请你算一算，该运动员： (l) 举起杠铃的平均速度是多少？ (保留小数点后 1 位) (2) 杠铃所受的重力为多少N (g 取 10N/kg) (3) 这一次举起杠铃的过程中至少做了多少 J 的功？ (4) 举起杠铃的功率至少是多少 W
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答案 1、A 2、B 3、20；60 4、 = 5、 (1)v=s/ t=1.7m/0.7s=2.4 m／s (2) G＝mg = 140kg×10N/kg=1400N (3) W= Gh=1400N×1.7 m=2380 J (4) P=W/ t=2380J/0 7s=3400W
作业评价 独立思考并乐于思考 A B C D
解答思路明确，解题过程 规范 A B C D
解答问题正确率 A B C D
积极讨论与分享过程 A B C D
错题研究分享与比拼 A B C D
设计意图 1.掌握和理解功率的含义与应用； 2.理解推导式 P=FV，并能够解释其应用； 3.培养学生关注生活、关注社会的意识； 4.及时归纳与整理错题，通过分析原因再学会举一反三加强对知 识的理解与应用；
作业 分析 来源 √ 改编 √ 引入 原创
难度 较易 √ 中等 √ 较难
(四) 实践作业—— 比谁功率大
男女同学各选 10 名“运动员”排成两纵队， 由两位同学记录时间 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 三个数据填入设计的表格中并计算功率。最后比一比谁的功率大。 器材：书包、刻度尺等； 完成时间：一周； 要求： 1、实验过程注意人身安全，不做危险动作； 2、实验设计小组自行完成；实验步骤独立设计； 3、实验数据真实有效，并完善实验表格； 4 、实验过程中的问题记录与小组讨论记录； 5 、分享实验与创新；
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作业评价 积极参与，正确操作实验 A B C D
实验过程设计合理、科学， 能独立思考并乐于思考 A B C D
提出合理优化方案及有价 值问题 A B C D
积极讨论，提出独立见解 A B C D
作业分析及 设计意图 1、掌握和理解功率的基本定义； 2、学会应用 P=W/t 以及 P=FV 计算公式； 3、通过实例说明功率的含义，认识功率在实际应用中的重要性； 4.提高学生的动手操作能力，同时增强对科学实验的兴趣以及求 知欲； 5.提高学生的小组合作能力以及组织能力，鼓励学生在实验中发 现问题；
第三课时 如何提高机械效率
( 一) 课前作业
题目编号 11.3- 1 作业性质 活动作业 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 同学们都见过挖土机，如图所示挖土机做功的情况中， 哪些功是我们需要的有用功？哪些功是不得不做的功？
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答案 答案合理即可；
作业评价 学生对物理现象探究的兴趣度 A B C D
学生语言表达的严谨度与科学 性 A B C D
小组讨论的活跃度 A B C D
设计意图 通过设立问题情景，让学生通过观察与思考了解生活中的做功不一 定都是我们需要的，有些功是没有价值的，但是又不得不做的功。
作业 分析 来源 改编 √ 引入 原创
难度 √ 较易 中等 较难
(二) 课堂作业
题目编号 11.3-2 作业性质 练习作业 完成时间 5 分钟
具体 内容 题目 1、亮亮和体重较大的爸爸帮助邻居各扛一袋质量为 5 kg 的大米，从一楼爬到三楼，爸爸用时较短。亮亮与 爸爸所做的( )。 A．有用功相等； B．总功相等； C．总功率相等； D．有用功和总功的比值相等； 2、关于机械效率，下列说法正确的是( )。 A．有用功越大，机械的机械效率就越高； B．额外功越大，机械的机械效率就越低； C．总功越大，机械的机械效率就越低； D．人对水和铁桶做的功都是有用功； 3、如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升 2 m， 所用拉力 F＝100 N，若该过程中滑轮组的机械效率为 80%，则滑轮组对重物做的有用功为________ J。
答案 1．A 2.A 3．320
作业评价 学生对知识点的理解与掌握 A B C D
学生解答思路明确，解题过程 规范 A B C D
学生思考的积极性与参与度 A B C D
设计意图 通过学习让学生掌握有用功、额外功、总功的含义以及三者关系； 会计算有关机械效率的简单问题； 乐于思考、敢于挑战、积极提升自我；
作业 分析 来源 改编 √ 引入 原创
难度 较易 √ 中等 较难
题目编号 11.3-3 作业性质 实验操作 完成时长 5 分钟
具体 题目 实验：测滑轮组的机械效率
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内容 实验原理：n = 100% 实验内容：选择器材，组装一个如图 所示的滑轮组，并用它来提升重物 G。 实验表格：(自行设计) 观察与思考： (1) 滑轮组工作时的有用功怎样计算？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，从而计算滑轮组 工作时的机械效率，除滑轮组外，实验中还需要哪些测 量器材？
答案 实验表格： 观察与思考中的问题的回答对照实验表格项，回答合理 即可；
作业评价 积极参与，正确操作实验 A B C D
实验过程设计合理、科学， 能独立思考并乐于思考； A B C D
提出合理优化方案及有价 值问题 A B C D
积极讨论，提出独立见解 A B C D
设计意图 1 、提高学生的动手操作能力，同时增强对科学实验的兴趣以及求 知欲； 2 、提高学生的小组合作能力以及组织能力，鼓励学生在实验中发 现问题； 3 、将理论知识与实验相结合，更深层次理解和掌握机械效率；
作业 分析 来源 改编 √ 引入 原创
难度 较易 √ 中等 较难
(三) 课后作业 (A)
题量 5 题 完成时间 10 分钟
题目 1．_______ 和________的总和叫做总功。________与________的 比值叫机械效率，机械效率总是________ (填“小于”“等于” 或“大于”)1。
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2．建筑工地上，工人用起重机提升重物，如图所示。第一次提升 的物重为 G1 ，所做额外功为 W1 ，效率为η1 ；第二次提升的物重 为 G2 ，且 G2＞G1 ，提升了相同高度，所做额外功为 W2 ，效率为 η2；两次相比：W1____W2，η1____ η2。(均填“＞”“＜”或“＝”)(不 计绳重与摩擦) 3．起重机提升某重物时，它的机械效率是60%，所做的额外功为 1 000 J，则它所做的总功是________J，有用功是________J。 4．如图所示，用一平行于斜面向上的力将质量为 80kg 的木箱从 2m 长的斜面底端匀速拉到顶端 (可以把木箱看作质点)，斜面的 倾斜角为 30° ，木箱受到的摩擦力是木箱重力力的 0.1 倍，则下 列说法正确的是 ( ) A ．木箱克服摩擦力做功 80J B ．拉力大小为 480N C ．斜面的机械效率 80% D ．拉力做功为 880J 5．如图所示的是探究影响滑轮组的机械效率的因素时，选用相同 的器材，组装的多个滑轮组装置。 (1)实验时，应沿竖直方向________拉动弹簧测力计。 (2)选择a、b装置，探究的是____________对滑轮组机械效率的影 响，需控制不变的是____________。 (3)选择b、d装置，探究的是__________________对滑轮组机械效 率的影响，需控制不变的是____________。 (4)实验过程中边拉动弹簧测力计边读数，弹簧测力计的示数不稳 定，某同学认为应该静止后再读数，你认为他的想法是 ________(填“正确”或“错误”)的，因为他没有考虑到_________ 对滑轮组机械效率的影响。 (5)多次实验发现，若使用滑轮组所做的额外功均相同，则装置 ____________ 的机械效率较高，______________不影响滑轮组的机 械效率。
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答案 1、有用功；额外功；有用功；总功；小于 2、＝；＜ 3、2 500；1 500 4、B 5、 (1)匀速 (2)物体的重力；滑轮组的连接方式 (3)滑轮组的连接方式；物体的重力 (4)错误；摩擦力 (5)b、d；滑轮组的连接方式
作业评价 独立思考并乐于思考 A B C D
解答思路明确，解题过程 规范 A B C D
解答问题正确率 A B C D
积极讨论与分享过程 A B C D
错题研究分享与比拼 A B C D
设计意图 1、让学生了解三功的关系以及三功在生活中的应用； 2、让学生掌握滑轮组机械效率及斜坡机械效率的计算方法；同时 加深对机械效率物理量的理解；培养学生分析与理解能力； 3、提高学生将所学知识点融入现实生活中来解决实际问题的能力； 4、及时归纳与整理错题，通过分析原因再学会举一反三加强对知 识的理解与应用；
作业 分析 来源 √ 改编 √ 引入 原创
难度 √ 较易 √ 中等 较难
(三) 课后作业 (B)
题量 4 题 完成时间 10 分钟
题目 1、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； 2、如图所示，用动滑轮提起一重为 80 N 的物体，在 10 s 内将物 体匀速提高 5 m，已知动滑轮重 20 N(不计绳重和摩擦)，则( )。 A．手对绳子的拉力为 40 N B．拉力做功的功率为 50 W
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C．手拉绳子移动的速度为 0.5 m/s D．该装置的机械效率为60% 3、重为 30N 的物体在大小为 20N 的拉力 F 的作用下分别在水平面 和斜面上进行了两段运动，所用时间均为 10s，斜面高 2m。拉力 F 的方向始终沿着物体运动方向，物体在水平面上运动的速度-时间 图像如图甲所示，物体在斜面上运动的路程- 时间图像如图乙所示， 下列说法正确的是 ( ) A ．两次运动物体所受的摩擦力均为 20N B ．斜面上拉力 F 的功率为 0W C ．斜面上拉力 F 所做的功为 60J D ．斜面的机械效率为 60% 4、如图所示，工人师傅利用斜面把重物搬运到汽车上，汽车车厢 底板高度h＝1 m，斜面长度 s＝4 m，现用力F沿着斜面把重力 G ＝2 400 N 的重物匀速拉到车上，拉力 F＝800 N。 (1)工人做的有用功。 (2)斜面的机械效率。 (3)物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力。
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答案 1 、 B 2 、 D 3 、 D 4 、(1) 解：有用功 W有用＝Gh＝2 400 N×1 m＝2 400 J。 (2) 解：总功 W总＝Fs＝800 N×4 m＝3 200 J，斜面的机械效率 η＝× 100%＝ × 100%＝75% (3) 解：此过程的额外功 W额外＝W总－W有用＝3 200 J－2 400 J＝ 800 J，由 W额外＝fs知道，摩擦力 f＝W外 ＝＝200 N。
作业评价 独立思考并乐于思考 A B C D
解答思路明确，解题过程 规范 A B C D
解答问题正确率 A B C D
积极讨论与分享过程 A B C D
错题研究分享与比拼 A B C D
设计意图 1.掌握和理解功、功率、机械效率的基本概念； 2.理解动滑轮相应物理量的计算； 3.更深层次理解滑轮组中影响机械效率的因素； 4.培养学生分析与理解能力；提高学生的推理能力。同时加深对斜 面机械的理解； 5.培养学生关注生活、关注社会的意识；让学生对物理学科产生浓 厚的学习兴趣； 6.及时归纳与整理错题，通过分析原因再学会举一反三加强对知识 的理解与应用；
作业 分析 来源 √ 改编 √ 引入 原创
难度 较易 √ 中等 √ 较难
(四) 实践作业——总结提高机械效率的方法
根据生活实例，小组寻找一个简单机械，完成该机械效率的测量。同时通过实验 完成提高机械效率的方法有哪些？ 器材： 自选 完成时间：一周
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要求： 1 、实验过程注意人身安全，不做危险动作； 2 、实验设计小组自行完成；实验步骤独立设计； 3 、实验数据真实有效，并完善实验表格； 4 、实验过程中的问题记录与小组讨论记录； 5 、分享实验与创新；
作业评价 积极参与，正确操作实验 A B C D
实验过程设计合理、科学， 能独立思考并乐于思考 A B C D
提出合理优化方案及有价 值问题 A B C D
积极讨论，提出独立见解 A B C D
设计意图 1 、通过学习让学生掌握有用功、额外功、总功的含义以及三者关 系； 2 、会计算有关机械效率的简单问题； 3 、让学生掌握滑轮组机械效率的计算方法；同时加深对机械效率 物理量的理解；培养学生分析与理解能力； 4、提高学生将所学知识点融入现实生活中来解决实际问题的能 力；让学生对物理学科产生浓厚的学习兴趣；
第四课时 认识动能和势能
( 一) 课前作业
题目编号 11.4- 1 作业性质 活动作业 完成时长 3 分钟
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具体 内容 题目 这样的情景同学们应该不陌生吧。同学们思考下高速公 路上都有限制汽车速度的标志，这样做的原因是什么 呢？
答案 答案合理即可；
作业评价 学生对物理现象探究的兴趣度 A B C D
学生语言表达的严谨度与科学 性 A B C D
小组讨论的活跃度 A B C D
设计意图 通过设立问题情景，让学生通过观察与思考了解生活中的能与能量 的存在。同时对看不见摸不着的能量如何进行分析。为动能与势能 的学习起到引入作用。
作业 分析 来源 改编 √ 引入 原创
难度 √ 较易 中等 较难
(二) 课堂作业
题目编号 11 4-2 作业性质 练习作业 完成时间 5 分钟
具体 内容 题目 1 、发生形变的跳板将运动员弹起，此时就说发生形 变 的 跳 板 对 运 动 员 ________ ， 说 明 跳 板 具 有 ________；举高的重锤能够将铁桩打入土中，说明重 锤能够对铁桩__________ ，说明举高的重锤具有 ________ ；流动的水能够推动水轮机转动，说明流动 的 水 能 够 对 水 轮 机 ________ ， 流 动 的 水 具 有 ________ 。由此我们可以得出：物体能够对别的物体 ________ ，我们就说这个物体具有______或______。 2 、小红猜想动能的大小可能与物体的质量和运动速 度有关，于是设计了实验，探究动能的大小与哪些因 素有关，实验情况如图甲、乙所示。 (1)选用图甲探究的是动能与________的关系。 (2)选用图乙探究的是动能与________的关系，乙图 中让两个小球从同一高度滚下的目的是使两球到水
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平面时，具有相同的________，得出的结论是 。 _________________________ (3) 本实验中运用了两种研究方法，一是__________ 法，二是转换法，就是用______________________ 来表示小球动能的大小。 2 、如图所示，观察单摆的运动过程可知，小球从 A 点运动到 C 点的过程中，小球的动能________， 重力势能________小球从 C 点运动到 B 点的过程中， 小球的动能________ ，重力势能________ ，这说明物 体具有的动能和重力势能是可以 的。
答案 1 、做功；能量；做功；能量；做功；能量；做功； 能量；能 2 、(1)速度 (2)质量；速度；当物体的运动速度相同时，质量越大， 动能越大 (3)控制变量；木块被撞击后运动的距离的大小 3 、增大；减小；减小；增大；相互转化
作业评价 学生对知识点的理解与掌握 A B C D
学生解答思路明确，解题过程 规范 A B C D
学生思考的积极性与参与度 A B C D
设计意图 通过学习让学生掌握能量的概念，理解动能、重力势能及弹性势能； 理解能量之间的相互转化； 敢于挑战、积极思考并提升自我；
作业 分析 来源 改编 √ 引入 原创
难度 较易 √ 中等 较难
题目编号 11.4-3 作业性质 实验操作 完成时间 5 分钟
具体 内容 题目 实验一： (1) 让小球分别从斜面上 A 处和 B 处滚下(如图 a )， 比较它们在平面上运动速度的大小。 (2) 让同一小球分别从 A 处和 B 处滚下 (如图 b)， 看看哪种情况下小球将纸盒推得更远。
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实验二： (1) 让不同质量的小球先后从斜面上同一高度处滚 下 (如图 a )，比较它们在平面上运动速度的大小。 (2) 让这两个小球从斜面上同一高度处滚下 (如图 b)，看看哪种情况下小球将纸盒推得更远。 根据实验现象，小组总结并归纳得出结论。
答案 1 、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。 2 、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。
作业评价 积极参与，正确操作实验 A B C D
实验过程设计合理、科学， 能独立思考并乐于思考； A B C D
提出合理优化方案及有价 值问题 A B C D
积极讨论，提出独立见解 A B C D
设计意图 1 、提高学生的动手操作能力，同时增强对科学实验的兴趣以及求 知欲； 2 、提高学生的小组合作能力以及组织能力，鼓励学生在实验中发 现问题；
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3 、将理论知识与实验相结合，更深层次理解和掌握机动能； 4、通过实验的探究，让学生理解重力势能与弹性势能的实验方案；
作业 分析 来源 改编 √ 引入 原创
难度 较易 √ 中等 较难
(三) 课后作业 (A)
题量 6 题 完成时间 10 分钟
题目 1、关于功和能的关系，下列说法正确的是( )。 A．具有能的物体一定正在做功； B．物体具有的能越大，它做的功越多； C．物体做的功越多，它具有的能越大； D．物体能够做的功越多，它具有的能越大； 2、高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”。高空抛物是一种 不文明的行为，而且会带来很大的社会危害，因为高处的物体具有 较大的( )。 A．弹性势能 B．重力势能 C．质量 D．重力 3、如图所示，物体沿斜面从顶端匀速下滑至底端。在这一过程中， 物体的速度v、通过的距离s、重力势能 Ep和动能 Ek随时间t的变 化如图所示，则错误的是( )
4、2020 年 5 月 5 日，我国自主研发的长征 5 号 B型运载火箭圆满 完成发射任务。图为起飞阶段加速上升的火箭，该过程中，内部的 新型返回舱的动能________，火箭整体的重力势能______。 (以上两空均填“增大”“减小”或“不变”) 5、2022 年 4 月 16 日上午 9 点 56 分中国载人航天飞船神舟十三号 返回舱在东风着陆场完美着陆。如图，返回舱在空中加速下落时的
能量转化情况是 ( ) A ．动能转化为重力势能，动能减小 B ．动能转化为重力势能，重力势能增加 C ．重力势能转化为动能，动能增加 D ．无能量的转化，重力势能和动能不变
6、如图 1 是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置
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图，其中，mA＝mB＜mC，hA＝hC＞hB。 (1)实验中，探究的动能是指________ (填序号)。 A．小球在斜面上的动能 B．小球撞击木块时的动能 C．小球撞击木块后的动能 D．木块被小球撞击的动能 (2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下，是为了研究 动能大小与________的关系。 (3)在做了“探究物体动能大小与哪些因素有关”的实验后，有些 同学对“质量不同的小球从同一光滑斜面同一高度由静止开始滚 下，到达底部时的速度大小相等”有疑惑，小明设计了如图 2 所示 的实验：让质量不同的小球 A、C同时从同一高度由静止开始沿光 滑斜面滚下，观察和比较两球相对运动情况，若 C球相对于 A球 ________ (填“运动”或“静止”)，就可以说明任一时刻两球的速 度大小相等。 (4)完成实验后，同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时，也用 到了斜面：让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在三个 不同的水平表面上能滑行的距离不同(如下表)，小车在这三个表面 上滑行的过程中克服摩擦力做的功____________ (填“相等”或“不 相等”)。 表面毛巾棉布木板摩擦力最大较大最小小车运动距离最近较远最远
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答案 1、D 2、B 3、C 4、增大，增大 5、C 6、(1) B (2) 速度 (3) 静止 (4) 相等
作业评价 独立思考并乐于思考 A B C D
解答思路明确，解题过程 规范 A B C D
解答问题正确率 A B C D
积极讨论与分享过程 A B C D
错题研究分享与比拼 A B C D
设计意图 1、让学生了解动能、势能以及机械能的概念；同时知道影响其大 小的因素有哪些； 2、让学生掌握动能与势能之间的相互转化，培养学生分析与理解 能力； 3、提高学生将所学知识点融入现实生活中来解决实际问题的能力； 4、及时归纳与整理错题，通过分析原因再学会举一反三加强对知 识的理解与应用；
作业 分析 来源 √ 改编 √ 引入 原创
难度 √ 较易 √ 中等 较难
(三) 课后作业 (B)
题量 5 题 完成时间 10 分钟
题目 1、如图所示，小球从 A点摆动到 C点的过程中(不计空气阻力)下 列说法正确的是( )。 A．从 A到 B的过程中，动能增大，重力势能减小 B．从 A到 B的过程中，动能减小，重力势能增大 C．从 B到 C的过程中，动能增大，重力势能增大 D．从 B到 C的过程中，动能减小，重力势能减小
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2、2022 年北京冬奥会开幕式开场惊艳世界的一幕，如图所示。质 量为 3t 的奥运五环“破冰而出”被匀速竖直提升至 13m 的高空。则 奥运五环在上升的过程中 ( ) A ．惯性大小不变，动能逐渐增大 B ．惯性逐渐减小，重力势能也减小 C ．动能保持不变，且机械能不变 D ．重力势能增大，机械能逐渐增大 3、如图所示，光滑斜面 PM与水平面 MN平滑连接，弹簧左端固定。 小物块在斜面上从 P点由静止滑向M点的过程中，动能________， 重力势能________；小物块压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能 ________。 (均填“变大”“变小”或“不变”) 4、如图所示，a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和 重力势能随高度变化的两条图线(不计空气阻力)，其中______ (填 “a”或“b”)是动能 高度关系图线，小石块达到的最大高度为 ________m，小石块在 3 m 高时的机械能为________J。 5、总长为 l的橡皮筋一端固定在 O点，另一端悬挂一个钢球，将 钢球从 O点释放，钢球运动到 A点后开始向上返回，O、A两点间 距离为 2l，如图所示。请画出钢球从 O点运动到 A点的过程中， 其动能随运动距离变化的大致关系图象。
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答案 1 、A 2 、D 3 、变大；变小；变大 4 、a；4；2 5、解：如图所示。
设计意图 1、让学生理解影响其大小的因素有哪些； 2、让学生掌握动能与势能之间的相互转化，并能解释自然界中机 械能相互转化的现象；培养学生分析与理解能力； 3、提高学生将所学知识点融入现实生活中来解决实际问题的能 力； 4 、学会使用动能 EK=1/2mv2 、重力势能 Ep=mgh 简单计算； 5 、培养学生关注生活、关注社会的意识；让学生对物理学科产生 浓厚的学习兴趣； 6、及时归纳与整理错题，通过分析原因再学会举一反三加强对知 识的理解与应用；
作业评价 独立思考并乐于思考 A B C D
解答思路明确，解题过程 规范 A B C D
解答问题正确率 A B C D
积极讨论与分享过程 A B C D
错题研究分享与比拼 A B C D
作业 分析 来源 √ 改编 √ 引入 原创
难度 较易 √ 中等 √ 较难
(四) 实践作业——分析动能与势能时如何转化
仿照跳板表演中，杂技演员们在完成动作时能量转化的原理，小组建立能量转化 的模型完成动能与势能相应物理量的测量。如：弓箭模型、秋千模型等。同时分 析能量是如何转化的？
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器材： 自选 完成时间：一周 要求： 1 、实验过程注意人身安全，不做危险动作； 2 、实验设计小组自行完成；实验步骤独立设计； 3 、实验数据真实有效，并完善实验表格； 4 、实验过程中的问题记录与小组讨论记录； 5 、分享实验与创新；
作业评价 积极参与，正确操作实验 A B C D
实验过程设计合理、科学， 能独立思考并乐于思考 A B C D
提出合理优化方案及有价 值问题 A B C D
积极讨论，提出独立见解 A B C D
作业分析及 设计意图 1、让学生掌握动能与势能之间的相互转化，并能解释自然界中机 械能相互转化的现象；培养学生分析与理解能力； 2 、学会使用动能 EK=1/2mv2 、重力势能 Ep=mgh 简单计算； 3 、让学生掌握动能与势能之间的相互转化，并能解释自然界中机 械能相互转化的现象；培养学生分析与理解能力； 4、提高学生将所学知识点融入现实生活中来解决实际问题的能 力；让学生对物理学科产生浓厚的学习兴趣；
六、单元质量检测作业
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( 一) 单元质量检测作业内容
检测内容 机械功与机械能 题量 15 完成时间 60 分钟
一、选择题 (每小题 3 分，共 18 分) 1．如图所示，一阵风起，山顶上的蒲公英的种子随风缓慢飘落到很远的山脚。 下列说法正确的是( ) A．重力没有做功 B．重力做了功 C．风力没有做功 D．所有力都没有做功 2．如图所示，a、b、c 三种情况下，用大小相同的力 F使同一物体沿不同的轨 迹移动了相同的距离s，对于三种情况下拉力 F所做的功分析正确的是( )
A．Wa＝Wb ＝Wc B．WaWc 3．如图所示，光滑的轨道 MNP固定在竖直平面内，NP段为水平轨道。一小球从 M点由静止释放运动到 P点的过程中，动能、势能以及机械能的变化情况是( ) (不考虑空气阻力)
A．M到 N的过程，势能不变 ，机械能不变； B．M到 N的过程，动能减小，机械能减小； C．N到 P的过程，势能增大 ，机械能不变； D．N到 P的过程，动能不变，机械能不变；
4．司机采取换挡的方法使汽车爬坡。下列说法正确的是( ) A．使汽车的速度增大，牵引力增大 B．使汽车的速度减小，牵引力减小 C．使汽车的速度增大，牵引力减小 D．使汽车的速度减小，牵引力增大 5．仅用 8 天就建成的武汉火神山医院，彰显的不仅是中国速度，更是战胜困难 的坚强决心。如图所示，为了在最短的时间完成地面基础建设，上百台挖掘机同 时工作，其目的是增大所有挖掘机总的( ) A．机械效率 B．功率 C．功 D．有用功 6．利用如图所示的滑轮组，在 10 s 内将重为 20 N 的物体匀速 提升了 1 m，所用拉力 F为 12.5 N。下列判断正确的是( ) A．绳子自由端移动的速度为 0.1 m/s B．该滑轮组的机械效率为80% C．此段时间内，拉力做功为 40 J
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D．拉力做功的功率为 1.25 W 二、填空题 (每空 2 分，共 30 分) 7．某物体在大小为 10 N 的水平拉力作用下，以 2 m/s 的速度在粗糙水平桌面上 做匀速直线运动，此时拉力的功率为________W，速度变为原来的 3 倍，则匀速 直线运动时，拉力的功率为________W。 8、如图所示，一木块沿固定光滑斜面下滑，木块(不计大小)的重力为 10 N，所 支持力为 8 N，则木块由斜面顶端滑到底端的过程中，重力做功为____J，支持 做功为____J。 9、 甲、乙两人各自推动一辆小车，从同一地点同时向西做直线运动，乙的推力 50 N，运动情况如图所示。以乙为参照物，则甲向________运动， 甲的速度为 ______m/s，乙推车的功率是________W。 10．如图所示，分别用图甲、乙两种形式的滑轮组把重为 1 140 N 的物体匀速向 提起，已知每个滑轮重 60 N，忽略绳子的重力以及滑轮与绳子的摩擦， 甲图中， 对绳子的拉力为________N，乙图中，人对绳子的拉力为________N，图乙的机械 率为________。 11. 质检部门对玩具市场进行专项检查时发现，有些玩具仿真枪发射出的硬塑料 弹能在 1m 内打穿三层牛皮纸，这说明硬塑子弹的动能较大，存在安全隐患。如 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________ (填 远”或“近”)，这说明橡皮筋的弹性势能与__________________有关。
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12. 现有 30 包大米，总质量为 150 kg，小明想尽快将它们搬上 10 m 高处的库 ，如图为小明可以提供的用于搬运物体的功率与被搬运 物体质量之间的关系图像，由图可知他可以提供的最大 功率为________ W；为尽可能快地将大米搬上库房，他 每次应搬________包，若每次下楼时间是上楼时间的一 半，则他最快完成搬运任务并返回原地所用的时间是 ________s。 (g取 10 N/kg) 三、实验探究题 (每空 2 分，共 20 分) 13．如图，某实验小组在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让小球 从同一斜面某处由静止释放，撞击同一水平面上的同一位置的同一木块，木 块移动一段距离后停止。 (1)小球滚下斜面的过程中，它的________能转化为动能，其动能大小是通过木 块移动的距离来反映的。 (2)分析比较________两次实验，可探究出的结论是质量相同的物体，速度越大， 动能越大。 (3)甲实验中若木块的重力为 1 N，水平移动的距离是 30 cm，则重力对木块做功 ________J。 (4)如果水平面光滑，则________ (填“能”或“不能”)完成本实验。 14．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中。某兴趣小组用同一滑轮组进行了三 次实验(如图所示)，实验数据记录如表。 序号 钩码重/N钩码上升 距离/cm弹簧测力 计示数/N弹簧测力计 上升距离 /cm 机械效率12100.83083.3%24101.53088.9%36103090.9%
(1)实验中应沿竖直方向___________拉动弹簧测力计。 (2)小组某位同学发现实验过程中边拉动边读数，弹簧测力计示数不稳定，应该
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静止读数。你认为他的想法________ (填“正确”或“错误”)，因为他没有 考虑________对滑轮组机械效率的影响。 (3)分析数据可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越 ________ (填“高”或“低”)。 (4)根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重 8 N 的物体匀速提升 10 cm，此 时滑轮组的机械效率可能为________。 A．71.6% B．82.6% C．92.4% D．100% (5)另一实验小组改变动滑轮的质量，提升同一物体进行多次实验，获得数据并 绘制出如图丁的图像。分析图像中的 A点可知，被提升物体所受的重力为 ________。 (忽略绳重和摩擦) A．大于 12 N B．等于 12 N C．小于 12 N 四、计算题 (共 12 分) 15 、如图所示，在水平路面上行驶的汽车通过滑轮组拉着重力 G＝9×104 N 的货 物 A 沿斜面向上匀速运动。货物 A 的速度为 v＝2 m/s ，经过 t＝10 s ，货物 A 竖 直升高h＝10 m 。已知汽车对绳的拉力 F 的功率 P＝120 kW ，不计绳、滑轮的质 量和摩擦，求： (1)10 s 内汽车对绳的拉力所做的功。 (2)汽车对绳的拉力大小。 (3)斜面的机械效率。
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实践拓展作业 题量 1 要求：可查阅相关资料
阅读短文，回答下列问题。(共 20 分) “天梦一号”追梦之旅 仰望璀璨星空，我们追梦不止。火星是太阳系中与地球最相似的行星，有大气， 温度适宜，自转周期和地球相近，物体在火星表面受到的重力约为在地球表面重 力的二分之一，人类对火星的探测具有重大的科学意义。 2020 年 7 月 23 日，我国首个火星探测器“天问一号”由长征五号遥四运载火箭发 射升空。“天问一号”在茫茫的太空当中，依靠光学自主导航和地面无线电波指引， 飞行近十个月抵达火星上空，于北京时间 2021 年 5 月 15 日 7 时 18 分成功着陆 于火星乌托邦平原南部预选着陆区，并开展巡视探测。 “天问一号”探测器着陆火星表面经历了“恐怖七分钟” ，分四个阶段安全着陆。第 一个阶段气动减速通过与火星大气的摩擦，给探测器来个急刹车；第二阶段降落 伞减速，减速至 342km/h；第三个阶段动力减速，探测器反推发动机点火工作速 度减至 3.6m/s；第四阶段着陆缓冲，将探测器悬停在空中，对火星表面观察，寻 找合适的位置着陆。(如图) (1)探测器在着陆火星表面的第二阶段动能______、机械能______ (选填“变大”、 “变小”或“不变”)； (2) 天问一号探测器携“祝融号”火星车从地球运动到火星的过程中，其惯性 ______ (选填“增大” 、“不变”或“减小”)； (3) 设在火星上物体重力与其质量的比值为 g 火，探测器在火星上空悬停时其 质量为 m ，反推发动机喷出的气体对探测器的作用力大小为______ ；(用字母符 号写出表达式) (4) 如图所示，2021 年 5 月 22 日 10 时 40 分，我国“祝融号”火星车已安全驶 离着陆平台，到达火星表面，开始巡视探测。“祝融号”火星车总质量 240kg ，总 高 1.85 米，6 轮驱动；
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①“祝融号”火星车成功实现软着陆后网状轮子与火星表面接触的总面积为 400cm2 ，火星车静止时对火星水平表面的压力和压强各为多少______ ？ (g 火取 5N/kg) ②假如火星车在行进过程中受到的阻力是重力的 0.2 倍，火星车匀速直线前进 20m 、用时 8min ，牵引力做的功和功率各是多少______ 、______？
答案： 一、1.B 2.C 3.D 4.D 5.B 6.B 二、7.20；60 8.0.6；0 9.东；2 ；200 10．1 140；600；95% 11．远；弹性形变的程度 12．50；3 ；450 三、13.(1)重力势 (2)甲、乙 (3)0 (4)不能 14．(1)匀速向上缓慢 (2)错误；摩擦 (3)高 (4)C (5)B 四、15．解：(1)由 P＝可得 10 s 内汽车对绳的拉力所做的功： W＝Pt＝1.2×105 W×10 s＝1.2×106 J。 (2)10 s 内货物 A 移动的距离：s 物＝vt＝2 m/s×10 s＝20 m， 由图知，n＝3 ，绳子自由端移动的距离：s＝3 s 物＝3×20 m＝60 m ，由 W＝ Fs 可得汽车对绳的拉力大小：F＝＝＝20 000 N。 (3)不计绳、滑轮的质量和摩擦，滑轮组对货物 A 的拉力：F 拉＝3F＝3×20 000 N＝60 000 N， 斜面的机械效率：η ＝ ×100% ＝F hs 物×100% ＝×100% ＝75% 实践拓展作业答案：
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变小 变小 不变 mg 火 3×104 Pa 4800J 10W 【解析】 解：(1) 探测器在着陆火星表面的第二阶段速度和高度都减小，则动能和重力势 能都变小，而机械能等于动能和势能之和，所以探测器的机械能变小。 (2) 天问一号探测器携“祝融号”火星车从地球运动到火星的过程中，位置发生 了变化，但其质量不变，所以其惯性不变。 (3) 在火星上重力与质量的比值为 g 火，探测器在火星上空悬停时其质量为 m， 探测器在火星上空悬停时受到的重力为：G 火＝mg 火。 反推发动机喷出的气体对探测器的作用力与探测器受到的重力相互平衡，故气体 对探测器的作用力大小为 F＝G 火＝mg 火 (4) ①火星车水平静止时，对火星表面的压力 F＝G＝m 火g 火＝240kg×5N/kg ＝1200N 对火星表面的压强 p = = 40m2 = 3 104 Pa ②火星车在行进过程中受到的阻力是重力的 0.2 倍，则阻力f＝0.2G＝0.2×1200N ＝240N 由于火星车匀速直线前进，受平衡力的作用，则牵引力为 F 牵＝f＝240N 则牵引力做的功 W＝F 牵s＝240N×20m＝4800J 牵引力做功的功率P = = = 10W