江苏省丹阳市后巷实验中学九年级物理上册《第十一章简单机械和功》学案2

【学习目标】
1、知道什么是杠杆，能从常见的工具中辨认出杠杆。
2、知道杠杆的五要素。
3、理解力臂的概念，会作力臂。
【重点难点】
重点：知道杠杆的五要素；力臂的概念，会作力臂
难点：能从常见的工具中辨认出杠杆；会根据力臂作力。
【课前预习】
1、杠杆：在物理学中，将一根在力的作用下可 的 称做杠杆。
2、杠杆的五要素： 、 、 、 、 。
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【新知导学】
古希腊学者阿基米德曾经说过“给我一个立足 ( http: / / www.21cnjy.com )点和一根足够长的棍，我就能搬动地球”你知道这句话中的道理吗？在这句话中“一个立足点，一根长棍”指的是什么呢？这就是我们这一节课要学习的杠杆。
一、什么是杠杆
活动11．1拔图钉
木板上钉了一只图钉，你能用手把它拔出来吗？请选用木块、老虎钳、羊角锤及起子把它拔出来。有哪些不同的方法？哪一种方法更方便、省力？
学生实验
在日常生活中我们经常会遇到类似的情况，利用某些工具来完成某项任务。请同学们仔细观察，以下这些工具在工作时有什么共同特点？
演示实验：1 在开酒瓶时，要用开瓶扳手
2 用弯曲撬棒将地上的石头撬起
3 用铡刀切纸
4用筷子夹瓶内的物体
思 考：1、以上这些工具在工作时有什么共同特点？
2、这些硬棒都是直的吗？
杠杆：在力物理学中，将一根在力的作用下可 的 称做杠杆。
想一想：P2图11-2中简单机械是否是杠杆？
提醒：杠杆是简单机械的一种。
杠杆可以是直的，也可以是_______的。
二、杠杆的五要素
早在三千多年前，古埃及人造金字塔搬运大石头就开始利用杠杆了，那么他们利用杠杆的目的是什么呢？
我们利用杠杆时有时为了省力，那么杠杆为什么能够省力呢？要想知道原因，需要了解几个有关杠杆的名词。我们以刚才的拔图钉为例来学习这几个名词。
1、支点： （O）
2、动力： （F1）
注意：动力指的是作用在杠杆上的力，受力物体是杠杆，动力作用点在杠杆上。
3、阻力： （F2）
同样，阻力也是作用在杠杆上的力，受力物体同样是杠杆，阻力作用点也在杠杆上。
思考：1、影响力的作用效果的因素有哪些？
作用在杠杆上力的方向或力的作用点发生改变时， 到 的距离就会发生改变.
力臂是 垂直距离.
2、作用在杠杆上力的作用效果与什么因素有关？
4、动力臂： （l1）
在我们这个例子中，如何才能画出支点到动力作用线的距离？（教师演示）
注意：是支点到线的垂直距离，而不是点到点的距离
5、阻力臂： （l2）
那么如何画出从支点到阻力作用线的距离呢？
阻力作用线的距离不够长怎么办？（教师演示）
注意：是支点到线的垂直距离，而不是点到点的距离。
我们把这五个要素叫做杠杆的五要素。以前我们也学了力的三要素 ，请同学们比较一下有何相同点和不同点？
生：
三、力臂的作法：
请同学们总结力臂的画法。
1、 一找 找支点的位置
2、 二延 延长力的作用线
3、 三作 作从支点到力的作用线的垂线
4、 四标 标出垂足、力臂、字母
练一练：
1．在下图中画出力F1、F2的力臂1、2。
（四）根据力臂作力
步骤：1、
2、
3、
【当堂训练】
1．下列说法中正确的是（ ）
A．杠杆都是直的硬棒 B．力臂是力的作用点到支点的距离
C．力臂是支点到力的作用线的距离 D．杠杆的动力臂总是大于阻力臂
2．如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（ ）
3． 画出下列杠杆的动力臂和阻力臂：
【拓展延伸】
1、如图所示，O是简易晾衣架的支点，请在图中作出绳子拉力F的力臂和衣服所受重力的示意图.
2、如图所示简易吊车正在吊起重为G的建筑材料，请在图中杠杆OB上分 别画上动力臂l1，和阻力臂l2．
3、请在图中画出抽水机手柄A点所受动力F1的力臂l1和B点所受阻力F2的示意图。
4、如图9，试画出缝纫机脚踏板所受动力、阻力的力臂。
5、在图15中，画出作用在“开瓶起子” 上动力F1的力臂和阻力F2的示意图
【收获反思】
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课题: §11.1 杠杆(二)
主备： 邵忠芳 课型： 新授课 审核：
班级： 姓名： 学号： 编号： 、【学习目标】
1.通过实验，能探究得出杠杆的平衡条件。
2.能用杠杆平衡条件解决简单问题。
3.能对杠杆进行分类。
【重点难点】
重点：杠杆平衡条件，能对杠杆进行分类。
难点：用杠杆平衡条件解决简单问题。
【课前预习】
1、杠杆的平衡条件是：
2、杠杆可分成 、 、 三种。
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【新知导学】
人们很早就会使用杠杆了，“小小秤砣 ( http: / / www.21cnjy.com )压千斤”，杆秤是我国古代劳动人民的伟大发明，那么，杆秤为什么能较准确的称量出较重物体的质量的呢？要弄清楚这个问题，让我们先来学习杠杆的平衡条件。
一、杠杆的平衡
活动11.2探究杠杆的平衡条件
图片展示：捣谷的舂、汲水的桔槔
想一想：为什么在杠杆的一端施加一个较小的力，在另一端就能产生较大的力呢？
我们通常是在杠杆平衡的情况下使用杠杆的。那么，什么是杠杆的平衡呢？
前面我们学过力的平衡状态和二力的平衡条件，请同学们回忆：什么是物体的平衡状态？
物体的平衡状态是指：
杠杆的平衡状态指的也是杠杆处于静止状态，不同的是杠杆另一种平衡状态是匀速转动。
杠杆平衡：杠杆处于 或 状态时称做杠杆平衡。
今天我们只研究杠杆处于静止状态的平衡。那么杠杆的平衡条件是什么呢？今天我们通过实验共同来探究杠杆的平衡条件。
二、探究杠杆的平衡条件
1、思 考：
（1）杠杆平衡是否一定要在水平位置呢？演示杠杆在水平位置平衡和不在水平位置也能平衡两种情况。请同学们注意力臂大小。
生：观察，回答。不水平情况下也能平衡，但不水平时力臂大小不好读。
（2）怎样将杠杆在水平位置调平？
（3）杠杆有重力，会对杠杆平衡条件的探究有影响，你打算怎么处理？
（4）实验中要把杠杆在水平位置上调平还是不调平做实验，这样做有什么好处？
（5）在做实验的过程中能否再去调节杠杆的平衡呢？
2、实验步骤：
（1）实验装置如图1所示，实验前，调节杠杆在水平位置平衡。
其目的是：
（2）改变钩码个数和位置使杠杆再次在水平位置平衡。
其目的是：
（3）设计表格记录数据
实验序号 动力F1/N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
1
2
3
在这三次实验中，同学们能否找出一个规律来？
3、结论：杠杆的平衡条件是： 公式 。
这就是我们这节课要研究的杠杆平衡条件，也被称为杠杆原理。该原理是阿基米德发现的。
拓展：同学们也可以尝试在杠杆的一边挂钩码，在另一侧用弹簧测力计沿不同的方向向下拉，看看能否得出同样的结论？
想一想：1、实验至少要做三次，为什么？
2、阿基米德曾经说过“给我一个立足点和一根足够长的棍，我就能搬动地球”你认为这句话如何理解？
说明：这个关系式也可以写成下面的形式：F1/ ( http: / / www.21cnjy.com )F2=l2/l1也就是说，当阻力和阻力臂一定的时候，我们使用杠杆所用的动力是与动力臂成反比的，动力臂越大，所用的力就越小，这也就可以解释为什么我们可以用较小的力产生较大的力了。
练一练：
如图9所示，OA为一可绕O ( http: / / www.21cnjy.com )点转动的轻质杠杆，杆长2m，当作用于A点一个F=30N的竖直向上的力，为使杠杆水平不动，应将重为G=150N的重物悬吊于距A端___________处。
三、杠杆的分类：
现在我们再来看看阿基米德的豪言壮语。阿基米德虽然没有能够移动地球，但他的话却生动的告诉我们，利用杠杆能产生巨大的力。这是为什么呢？
请同学们欣赏生活中的杠杆，思考：这些杠杆有什么不同？怎样加以归类？（提示：可以从动力臂与阻力臂，动力与阻力的大小加以比较。）
学生回答。
原来杠杆还有不同的类型的。请同学们根据杠杆的平衡条件：F1 L1=F2 L2，来进行判断动力与阻力的大小关系。
1. 当L1>L2时, F1 F2 , 称为 杠杆
例: 、 、 、 、
特点：省力，但费距离
2. 当L1例: 、 、 、 、
特点：费力，但省距离
3. 当L1=L2时, F1 F2, 称为 杠杆
例: 、
特点：既不省力也不费力；既不省距离，也不费距离。
练一练：
1、下图所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（ ）
四、典型例题
1、作出要使杠杆平衡所施加的最小力的示意图，并作出该力的力臂。
（1） （2）
【当堂训练】
1、在“探究杠杆平衡条件”实验中：
（1）实验前，先把杠杆的中点支在支架上，调节
两端的平衡螺母，使杠杆在______________位置平衡。
如果杠杆左边低右端高，则 ( http: / / www.21cnjy.com )调节平衡螺母应向 移动。此后在整个实验过程中，是否还要再旋动两侧的平衡螺母？ 。（图中杠杆上每格距离相等）
（2）实验中，改变支点两侧的钩码位置和 ( http: / / www.21cnjy.com )个数，一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是：_____________________________________________。
（3）如图所示，杠杆处于平衡状态。如果 ( http: / / www.21cnjy.com )在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后，杠杆____________保持平衡（选填“能”或“不能”）。
2、在建筑工地上常用独轮车搬运泥土 ( http: / / www.21cnjy.com )一辆独轮车各部分的尺寸如图所示，设车厢和泥土的总重力G= 1200N，那么运泥土时抬起独轮车至少需用力F为 N．
3、如图是超市里搬运货物的小推车，设货物均匀摆放在车内，当后轮O2遇到障碍物P时，顾客向上提起扶把，这时小推车（ ）
A 可视为省力杠杆，支点是前轮O1
B 可视为费力杠杆，支点是前轮O1
C 可视为省力杠杆，支点是后轮O2
D 可视为费力杠杆，支点是后轮O2
4、如图所示，唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶．请你在图中画出这个力的示意图．在右图中C点画出使杠杆平衡的最省力的示意图
5、墙壁上挂一杠杆，杠杆中间挂一重物，在 ( http: / / www.21cnjy.com )一个始终与杠杆垂直的力F作 用下绕O点转动，请说明当杠杆在如图所示的位置缓慢转到水平位置时力F如何变化？如果该杠杆从水平位置继续向上缓慢转动，力F大小如何变化？
【收获反思】
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课题: §11.2 滑轮（一）
主备： 邵忠芳 课型： 新授课 审核：
班级： 姓名： 学号： 编号： 、【学习目标】
1. 认识定滑轮和动滑轮，了解这两种滑轮在生活和实际中的应用。
2. 知道定滑轮和动滑轮的特点和实质
3. 了解滑轮组的特点
【重点难点】
重点：定滑轮和动滑轮的特点
难点：定滑轮和动滑轮的实质
【课前预习】
1、使用滑轮时， 的滑轮叫做定滑轮。 的滑轮称为动滑轮。
2、使用定滑轮时不能 但可以 ；使用动滑轮时不能 但可以 。
3、定滑轮的实质是 ；动滑轮的实质是 。
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【新知导学】
一、初步认识滑轮
1.活动11.3 如何把木料运上楼？
想一想： 楼梯不够宽，怎样把又重又长的木料运上楼？
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.
完成类似任务时，人们常用到滑轮，请同学们仔细观察桌子上滑轮，说说它的结构。
2．介绍滑轮的结构：主要部分是能绕轴转动的轮子
观察使用时的情景：
a. ，这种滑轮称为定滑轮
b. ，这种滑轮称为动滑轮。
3.请学生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。
4.说明滑轮是一种简单机械。
二、探究使用定滑轮的特点
1．按右图所示方式组装定滑轮。
2．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。（将实验数据记录在表中）
3．改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较。
4．改变钩码的个数，重做上述实验。
实验次数 钩码所受的重力G/N 弹簧测力计的示数F/N
1
2
3
5．分析表中的数据，思考:使用定滑轮能不能省力 能不能改变动力的方向
总结：使用定滑轮时不能 但可以 ；
三、探究使用动滑轮的特点
1．按右图所示方式组装动滑轮。
2．竖直向上拉弹簧测力计，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。（将实验数据记录在表中）
3．改变钩码的个数，重做上述实验，进行观察和比较。
实验次数 钩码所受的重力G/N 弹簧测力计的示数F/N
1
2
3
4．分析表中的数据，思考:使用动滑轮能不能省力 能不能改变动力的方向
5.比较绳自由端上升的距离s与物体上升的距离h有什么关系？
6.比较绳自由端上升的速度v与物体上升的速度v物有什么关系？
总结：使用动滑轮时可以 ,但不能 。
F= G （不考虑动滑轮的重力和绳与轮间摩擦）
s= h ， v= v物
补充实验：改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较。
可以发现，当弹簧测力计斜向上拉时，拉力的示数会变大。
注意：拉绳方向应沿竖直向上匀速拉动。
练一练：
用如右上图所示滑轮组提起重物，不计动滑轮自重和摩擦，若拉力F为50N，则物重G
为 N，若绳子的自由端向上拉0.6m，则重物升高 m。挂重物的钩子A承受的拉力是 N．
四、定滑轮和动滑轮的实质
1．回忆杠杆五要素，找出定滑轮支点，确定其动力臂和阻力臂的大小关系。
2．请学生根据以上分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力的大小不变。
3．得出结论：定滑轮实质是一个 杠杆
4．找出动滑轮的支点，强调这是一个瞬时支点，拉力的方向一定要竖直向上，确定其动力臂和阻力臂，并比较其的大小关系。
5．请学生进一步分析，解释为什么斜着拉动重物时，拉力的大小会变大（动力臂变小）。
6．得出结论：动滑轮实质是 杠杆。
五、典型例题
1、如图，用滑轮提升物体，物体G的重力 ( http: / / www.21cnjy.com )为80N,（1）若不计动滑轮重和摩擦，则拉力F为多少N （2）若动滑轮重为20N,不计摩擦，则拉力又为多少N
2、如图2所示，物体A的质量m=12kg， ( http: / / www.21cnjy.com )在F的作用下，物体A以0.4 m／s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12 N，忽略摩擦及滑轮、弹簧测力计和绳子重力．求：物体A与水平面间摩擦力f的大小．
( http: / / www.21cnjy.com )
【当堂训练】
1、关于滑轮，下列说法中错误的是（ ）
A.使用定滑轮不省力，但能改变动力的方向
B.使用动滑轮能省一半的力，还能改变动力的方向
C.定滑轮的实质是个等臂杠杆
D.动滑轮实质是个动力臂为阻力臂二倍的杠杆
2、如图所示，已知F=20N ( http: / / www.21cnjy.com )，若不计动滑轮重力和摩擦，提起的重物G为（ ）A．10N B．20N C．40N D．60N
3、两个滑轮完全相同，其重力均为20N ( http: / / www.21cnjy.com )．分别用图所示的两种方式，将重400N的物体以相同的速度匀速提升，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是( )
A. Ｆ１大于Ｆ２　? B. Ｆ１=Ｆ２
C. Ｆ１小于Ｆ２ D. Ｆ１和Ｆ２大小无法确定
4、动滑轮下面挂一个20千克的物体A(如图11.3.1),挂物体的钩子承
受_______牛的力,挂绳子的钩承受_________牛的力(动滑轮重不计).
5、．如图所示，不计动滑轮的质量及转动摩擦，当竖直向上的力F=10N时，恰能使重物G匀速上升，则重物G= N，绳固定端拉力为
N，重物上升10cm，力F向上移动 cm。
6、如图所示，不计滑轮质量及转动摩擦，当水平拉力F=30N时，物体A恰能沿水平作匀速运动．则地面对物体A的阻力f大小是（　　）
A、15N B、30N C、60N D、无法判断
7、如图所示，物体A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体B的重为_________N。
8、如图，使用动滑轮匀速提升重为90N的物体，使物体以2m/s的速度匀速上升，绳自由端拉力50N，不计摩擦，求：
（1）动滑轮重力。
（2）绳自由端运动的速度。
（3）3s内绳自由端通过的路程。
（4）若用该动滑轮去提升一个30N的物体，此时的拉力又是多少、
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课题: §11.2 滑轮（二）
主备： 邵忠芳 课型： 新授课 审核：
班级： 姓名： ( http: / / www.21cnjy.com ) 学号： 编号： 、【学习目标】
1、了解滑轮组的构造和作用；
2、知道滑轮组的工作特点；
3、能根据需要组装滑轮组。
【重点难点】
重点：滑轮组的特点。
难点：根据设计要求，连接滑轮组的绕绳方法
【课前预习】
1、由动滑轮和定滑轮组合而成的简单机械，叫 ，使用它吊重物时，既能 ，又可以改变 。
2、若不计动滑轮自重和摩擦，动滑轮被 ( http: / / www.21cnjy.com )几股绳子承担，所用的力就是 。若吊起动滑轮的绳股数为n，物重为G，则所用的力F可写成公式： 。
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【新知导学】
一、认识滑轮组
研究并讨论：我们已经学过了定滑轮与动滑轮，生活中的吊车（如图）其实就是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组，其示意图如下右图。
1．滑轮组：由 和 组合而成的装置。
我们知道：使用定滑轮可以改变力的方向，使用动滑轮可以省力，那么，由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组有什么作用呢？ 学生思考并回答。
2．滑轮组特点：既能 又可以 。
那么，吊车为什么能够吊起很重的物体呢？滑轮组工作时有什么特点呢？
二、探究滑轮组的特点
1、猜想：如图所示的滑轮组
（1）人所用的拉力F与物重G是什么关系？
(2)绳自由端向下运动的距离S和物体上升的距离h有什么关系？
(3)绳自由端向下运动的速度V和物体上升的速度V物有什么关系？
用实验验证自己的猜想，然后与组内同学讨论。
思考：（1）验证结果与猜想结果相同吗？如果不同，原因是什么？
结论：若不考虑动滑轮和绳重，不计一切摩擦，则
F= s= v=
若不考虑绳重，不计一切摩擦，则
F=
2、试一试：
思考：如果用两个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组，有几种组合方式？
(若不考虑绳重，不计一切摩擦)
(1)拉力与重力分别是什么关系？
(2)绳子自由端移动的距离与物体移动的距离是什么关系？
(3)绳子自由端移动的速度与物体移动的速度是什么关系？
试在右图中画出相应的绳子绕法，并将结果与组内同学讨论。
结论：F= s= v=
3、结论：动滑轮和重物的重力由n段绳子 ( http: / / www.21cnjy.com )承担，提起重物所用的力就是物重和动滑轮重的 分之一。绳自由端移动距离就是物体运动的距离的 倍，绳自由端移动速度就是物体运动的速度的 倍
F= s= v=
想一想：看图11-21，为什么小明能轻而易举地提起一辆摩托车？
数一数，小明所用的滑轮组共有几个定滑轮、几个动滑轮？该装置有几段绳子吊着物体？
三、滑轮组的设计与组装
组装口诀：奇动，偶定，由里向外绕。
1、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。
2、人站在二楼阳台上，要将楼下700N的 ( http: / / www.21cnjy.com )重物拉上来，绳子的最大承重是300N，应怎样设计滑轮组，能将重物提起且使用滑轮的个数最少(滑轮重及摩擦不计)
四、探究水平方向的滑轮组的特点
如图所示的滑轮组，思考并用实验探究
1、人所用的拉力F与物体受到的摩擦力f是什么关系？
2、绳自由端向运动的距离S和物体运动的距离S物有什么关系？3、绳自由端向运动的速度V和物体运动的速度V物有什么关系？
用实验验证自己的猜想，然后与组内同学讨论。
结论：F= s= v=
想一想：水平方向的滑轮组的拉力与物体的重力有关吗？
【当堂训练】
1. 如图所示，每个钩码质量是50g，滑块A在钩码的作用下恰能沿水平面匀速滑动，那么滑块A受到的摩擦力是 ( )
A．2．94 N B．1．96 N
C．0．98 N D．0．49 N
2. 用如图所示的滑轮组提升物体，已知物体重200N物体匀速上升1m，不计滑轮组重及摩擦，则下列说法中正确的是：（ ）
A.拉力为80N B.绳的自由端拉出4m
C.拉力为40N　　 D. 绳的自由端拉出1m
3．在滑轮组提升物体，当绳子自由端 ( http: / / www.21cnjy.com )被拉下2m时，物体升高了0.5m，被提升物体的质量是20kg。若不计动滑轮重力和摩擦阻力，则拉绳子的力应为（ ）
A．40N B．49N C．98N D．5N
4. 对于使用滑轮组，下列说法正确的是（　　 ）
Ａ可以省力，且一定改变用力的方向
Ｂ可以省力，但不能改变用力的方向
Ｃ可以省力，同时又可以省距离
Ｄ可以省力，同时可以改变用力的方向，但不能同时省距离
5．用如图所示滑轮组提起重物，不计动 ( http: / / www.21cnjy.com )滑轮自重和摩擦，若拉力F为50N，则物重G为 N，若绳子的自由端向上拉0.6m，则重物升高 m。挂重物的钩子A承受的拉力是 N．
6．用滑轮组提起重物，要求省的力，且拉力方向向下，请在右上方框内画出滑轮组中滑轮个数最少的滑轮组的绕线圈。（不计动滑轮重、绳重及摩擦）
7．一辆汽车陷入泥泞之中，请你根据图中 ( http: / / www.21cnjy.com )装置，运用学过的知识，用最小的力将它拉出来，试画出滑轮组的绕法。已知车重6×104N，地面的阻力为车重的1/4，如果不计滑轮重、绳重及摩擦，则需要的拉力至少多大？
( http: / / www.21cnjy.com )
8．工人利用如图所示的滑轮组 ( http: / / www.21cnjy.com )将重900N的物体竖直向上匀速提升0.5m，工人所用的力为600N，则动滑轮的重力是多少N？绳子自由端上升多少m？
（不计摩擦）
9．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20N，绳重及摩擦不计。
（１）给你一根能承受100N拉力的绳子，画出滑轮组的绕法；
（2）若将物体提升0.5m，则绳子自由端需移动多长距离？
【收获反思】
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课题: §11.3 功（一）
主备： 邵忠芳 课型： 审核：
班级： 姓名： 学号： 编号：
【学习目标】
1、经历实验探究体验做功的过程，知道使用任何机械都不能省功。
2、理解功的概念和物理意义，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、理解做功的两个必要条件，并能正确判断某个力是否做功。
【重点难点】
重点：做功的两个必要条件；功的公式；有关功的问题进行简单的计算
难点：判断力是否做功。
【课前预习】
1、将一油桶直接搬到车里和利用一个斜面将油桶滚到车里有什么区别？
2、力与物体 的乘积叫做机械功，简称 。
3、功的公式是 ，单位是： ，在物理学中功的单位有一专门的名称叫做 ，符号： ，1J= N/m.
4、对物体做功的两个必要条件是： 、 。
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【新知导学】
一. 探究斜面
设：小车及车上砝码所受重力为G,上升高度为h，沿斜面方向匀速拉动小车的拉力为F，小车通过的距离为s.
( http: / / www.21cnjy.com )
测量次数 F/N S/cm G/N h/m Fs/(N m) Gh(N m)
1
2
3
分析比较表中的数据从中能得到结论：Fs与Gh
使用斜面时 乘积，近似等于不使用斜面直接提起重物时 的乘积。
进一步的分析表明：没有既 又省 的机械。
功的原理：使用任何机械都 省功。
注意：若斜面光滑，则：Fs Gh
二、功
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，这个物理量就是机械功。
1、功： 与物体在 移动的距离的乘积 ，称为功。
功的公式是功= ，用 表示功，用 表示力，用 表示距离，
功的公式可写成 。
2、国际单位制中：力的单位是 ，距离的单位 ，则功的单位是 ，物理学中它有一专门的名称叫做 。简称 ，符号 ，
3、单位换算： 1J= N/m.
4、1J的大小：将一个鸡蛋举过头顶所做的功大约是 J。
三、做功的条件
是否有力在物体上，并且物体移动了距离，力就一定对物体做功了呢？
请同学们仔细回顾功的定义后，观察图片，判断下列几种情况是否对物体做了功？
⑴司机用力推汽车，但汽车纹丝不动； ⑵足球在草地上滚了一段距离；
⑶学生背着书包在水平路面上匀速前进；⑷女孩把一箱报刊搬起来。
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两个必要条件：1、物体受到 的作用
2、物体要在 上通过一定的 。
注意：强调判断是否对物体做功，两个必要条件缺一不可。
不做功的几种情况：
(1)物体受力的作用，但在力的方向上没有通过一定距离
F 0 , S 0
(2)物体由于惯性通过了一段距离，但在运动方向上没有受到力的作用
F 0 , S 0
(3)物体没有受到力，也没移动距离
F 0, S 0
(4)物体受到力，也移动了距离，但运动的距离不在力的方向。
F 0, S 0,但F S
想一想：人用力将足球踢出去的过程中，人对足球是否做功？
足球踢出后在空中飞行了10米,在此过程中，人对足球是否做功？
练一练：
1．在下图的四种情境中，人对物体做功的是（ ）
2.一个人用50N的力搬石头，但石头未搬动，这个人对石头做的功是___________．
【当堂训练】
1．下列实际情况中，人对物体做功的是( )
A. 人肩上扛着重物，在水平路上匀速前进了一段距离
B. 举重运动员将杠铃举在头顶稳稳地停留3s的过程中
C．人手提着重物，在斜坡上匀速前进了一段距离
D. 人脚踢出的足球，在草地上滚动了10 m的过程中
2．下列说法正确的是（ ）
A．一个人在工作着，他一定做了功
B．只要物体受力的作用，力一定对物体做了功
C．物体通过的路程越长，作用在物体上的力对物体做功越多
D．有力作用在物体上，物体在力的方向上通过了距离，这个力才对物体做了功
3．图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新提包的力不做功的是（　）
4. 如图8所示，为运动员投掷铅球的过程示意图,下列有关说法错误的是（ ）
A. 在a到b的过程中，运动员对铅球做了功
B. 在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功
C. 在c到d的过程中，没有力对铅球做功
D. 在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化
5. 斜面是一种简单机械，生 ( http: / / www.21cnjy.com )活中经常用到它，工人师傅小波和小新分别用如图9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
6．林雨将掉在地上的物理课本捡回桌面，所做的功最接近于（ ）
A．0．02J B．O．2J C．2J D．20J
【收获反思】
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课题: §11.3 功（二）
主备： 邵忠芳 课型： 审核：
班级： 姓名： 学号： 编号： 、【学习目标】
1.、巩固功的知识，进一步熟悉功的计算公式
2、会计算较为复杂的功的问题。
【重点难点】
重点：功的计算
难点：功的计算
【课前预习】
1、功的计算公式 。
2、国际单位制中：功的单位是 ，符号 ， 1J= N/m.
3、做功的两个必要条件： 、
家长签字 教师评价
【新知导学】
一、功的计算公式W=FS中,F与S要对应。
例1．在水平地面上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m(如图所示)，推箱子的小朋友做功为( )
A．50000J B．1500J C．5000J D．500J
例2．放学后，某同学体重500N ( http: / / www.21cnjy.com ), 背着重40N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约10m高的四楼才回到家，则他在回家过程中对书包所做的功约为　　（　　）
A．0J B．400J C．2000J D．2400J
练一练：
在水平桌面上，将重为20N的木块 ( http: / / www.21cnjy.com )沿直线匀速向前推了5m，所用的推力为4N，撤去推力后，木块由于惯性又前进了1m，则推力所做的功是 J，重力所做的功为
J。
二、做功的多少与物体运动的速度、接触面的粗糙程度是否有关
例1、小明用3N的水平拉力拉一物体 ( http: / / www.21cnjy.com )以2m/s的速度运动了10m;小刚用同样的力拉同一物以4m/s的速度也运动了10m，则小明对物体做的功为 ，
小刚对物体做的功为 ，两人对物体做的功相同吗？
结论：做功的多少与物体运动的速度
例2、一个人先后用同样大小的力沿水 ( http: / / www.21cnjy.com )平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（ ）
A．在粗糙地面上做功较多 B．在光滑地面上做功较多
C．两次做功一样多 D．条件不够，无法比较两次做功的多少
结论：做功的多少只与与接触面的粗糙程度
例3：重G的物体在水平地面上受水平向右的恒定拉力F作用时，由A移动到B，又移动到C，如图所示。已知AB段较粗糙，BC段较光滑，且＝ 2。设拉力F在A→B的过程中做功W1，在B→C的过程中做功W2，则关于W1、W2大小关系正确的是( )
A．W1：W2＝l：l B．W1：W2＝1：2
C. W1：W2＝2：1 D．少条件，不好判断大小关系
例4、所示，一个物体由A点自由下落时，相继经过B、C两点，已知AB=BC．物体在AB段重力做功;在BC段重力做功，则
结论：做功的多少与 和 有关
三、动滑轮拉力做功问题
例1．用一个动滑轮提升物体，已知动滑 ( http: / / www.21cnjy.com )轮重25N，提升物体重200N，作用在绳的自由端的拉力F竖直向上，物体被匀速提升了3m，在此过程中拉力F做的功为多少J？
例2、如图所示，质量为5kg的物体M在 ( http: / / www.21cnjy.com )力F的作用下以5cm/s的速度在水平面上做匀速直线运动．此时弹簧测力计的读数为2N．则拉力F为 N，物体与水平地面间的摩擦力为 N．在5s内F做的功 是 J，（不计轮和绳重，不计轮和绳之间的摩擦）
四、估算及用等效替代的思想方法解决实际应用问题
例：大伟同学用一个距离手 ( http: / / www.21cnjy.com )3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功 ( )
A．200J 　B．300J C．400J D．500J
【当堂训练】
1、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，球在地面上滚动的过程中，手对球所做的功为（ ）
A．0J B．200J C．150J D．350J
2.、如图所示，只用一个动滑轮把重物举高5米，所用的动力是　
60牛顿，动力所做的功是（不考虑动滑轮受到的重力和摩擦）
A.　300焦耳　　　　　　　　　　B.　 150焦耳　　
C.　900焦耳　　　　　　　　　　D.　 600焦耳。
3、.如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以2米/秒的速度匀速运动，此时弹簧秤B的读数为8牛顿，如果动滑轮，
绳子，弹簧秤的重力和摩擦均不考虑，那么物体A
与水平面的摩擦力以及2秒内F所做的功分别为：
A.　8牛顿，32焦耳　　　B.　16牛顿，32焦耳　
C.　8牛顿，64焦耳　　　D.　16牛顿，64焦耳。
4、用200N的推力对车做600 J的功，小车在推力的方向上移动 m的距离。
5、某同学用100N的水平拉力把重为500N的物体沿水平地面拉动了 4m，拉力所做的功是_______________J．
6、起重机在10s内将一个重3×l ( http: / / www.21cnjy.com )04N的集装箱匀速提高8m，在这个过程中起重机的拉力做了 J的功.若起重机又将箱水平移动4m，此时拉力做功为 J。整个过程起重机总共做了 J的功.
7、如图所示，用力Ｆ提水 ( http: / / www.21cnjy.com )桶：①由井底提起Ｈ高度；②提着水桶不动；③在水平面上移动一段距离ｓ；④爬上长为Ｌ、高为ｈ的楼梯．以上四种情况，力Ｆ对水桶有做功的是_________（填序号）；若ｓ＞Ｌ＞Ｈ＞ｈ，则做功最多的是_________（填序号）．
8、若你的教室在三楼，试估算从一楼走到三楼你要做多少功？（中学生的体重为500牛，每层楼高3米）
9、一个重为120N的物体通过如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示的滑轮组，在拉力F的作用下做匀速直线运动。已知物体上升的速度为0.4m/s，动滑轮的重为30N,不计绳重及摩擦。求：（1）拉力F的大小；（2）在5s内拉力做的功。
10、如图3是在水平面上移动重物 ( http: / / www.21cnjy.com )的装置，若物重为600N，在阻力为重力的0.2倍时，匀速移动物体，使其以2m／s的速度前进，经过5s钟，（滑轮内部摩擦及滑轮重不计）试求：
（1）拉力F的大小。
（2）拉力F所作的功。
11、一个体重为500N的同学骑自行车上学，在水平路面上以4m/s的速度匀速行驶，有关数据如下表所示。
自行车净重 200N
行驶过程中轮胎与地面接触的总面积 1×10－2m2
匀速行驶过程中的总阻力 30N
车轮直径 0.61m
轮胎承受的最大气压 1.2×105Pa
⑴在车行驶过程中，车对地面的压强是多大？
⑵该同学骑车沿直线匀速行驶10min做了多少功？
【收获反思】
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课题: §11.4 功率(一)
主备： 邵忠芳 课型： 审核：
班级： 姓名： 学号： 编号： 、【学习目标】
1、知道功率是描述物体做功快慢的物理量.
2、理解功率的定义、单位，会对功率单位进行换算．并对人和一些事物的功率数值有具体的概念．
、掌握功率的计算公式、单位，会计算简单的功率问题。
【重点难点】
重点：功率概念；功率的计算；如何比较功率的大小。
难点：功率的计算
【课前预习】
1、物理学中用一新的物理量： 来表示物体做功快慢，它的定义是 。
2、功率= 。功率用符号： 表示，功用符号： 表示，时间用符号： 表示。
3、功的单位是 ，时间的单位是 ( http: / / www.21cnjy.com ) ，所以功率的单位是 ，为了纪念英国的工程师、发明家 ，人们将功率的单位叫做 ，简称 ，符号 。
1W= J/S。常见的单位还用 、 。1KW= W，1MW= W。
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4、请利用功率的公式，计算出小红的功率= ，小明的功率= 小强的功率=
【新知导学】
一、比较做功快慢的方法
情景：
（1）小红体重500N，在5S内跑到 ( http: / / www.21cnjy.com )10m高的楼上。小明体重500N，在10S内走到10m高的楼上，他们做的功相同吗？做功的快慢相同吗？比较的方法是什么？
相同 比 ：
(2)小明体重500N， ( http: / / www.21cnjy.com )在10S内走到10m高的楼上，小强体重400N，在10S内跑到12m高的楼上。他们做功的时间相同吗？做功的快慢相同吗？比较的方法是什么？
相同 比 ：
（3）小明用铁锹挖土，10min做功600J；小明的爸爸用铲车挖土，1min做功300J，谁做的功多？谁做的功快？比较的方法是什么？
不同做功不同时间比 ( http: / / www.21cnjy.com ) ：
二、功 率
我们用速度来表示物体运动的快慢，即单 ( http: / / www.21cnjy.com )位时间内物体通过的路程。那么我们是否可以用类似的方法来表示做功的快慢呢？在物理学中，我们为了比较两个物体做功的快慢，我
们引入了“功率”的概念。
1、功率： 叫做功率。用字母 来表示。
2、物理意义：反映物体 的物理量．
功率小表示 ；功率大表示 ，
３、功率计算公式：
W= ， t= .
４、功率的单位：
单位： ，简称 ，符号 .工程技术上还常用 做功率的单位：　　　 1W=1J/s
简要介绍(瓦特：英国工程师、发明家)
功率还有其它单位吗？
在工程技术中，功率常用的单位还有：千瓦（kW）、兆瓦（MW）
５．换算关系：1kW= W 1MW= W
练一练：0.32KW= W， 1.5MW= KW= W。 3500W= KW。
６、学生阅读课本P36 “常见物体的功率” ，熟悉功率的大小：
提醒：记住人平时骑自行车的功率约为60～80W.
练一练：
１、优秀运动员短时间内的功率可达1kW,它的物理意义是________________________;
２、在水平地面上，用50N的水平推力推 ( http: / / www.21cnjy.com )重为100N的箱子，在10s内前进了10m，推箱子的小朋友做功 J，做功的功率为____ _W。
３、下列说法中正确的是 （ ）
A．物体做的功越多，则功率就越大
B．物体做功的时间越短，则功率越大
C．在相同的时间内做的功越多，功率越大
D．功率越大，则做功越多
三、功率与速度的比较：
物 理 量 速 度 功 率
比较方法 ①相同时间比路程②相同路程比时间 ①做功相同比时间②时间相同比做功多少
定 义 单位时间内通过的路程 单位时间内做的功叫做功率
符 号 v P
公 式 V=s/t P=W/t
国际单位 m/s W
常用单位 Km/h1m/s=3.6km/h KW MW1kW=103W 1MW=106W
含 义 描述物体运动快慢的物理量2m/s的含义：物体在一秒内通过的距离为2m 描述物体做功快慢的物理量2W的含义：在一秒内做功2J
四、功率的简单应用
例 1．如右图所示，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．无法比较确定
例2、两台机器的实际功率之比为3:2,做功之比为1:3，则它们所需的时间之比是________。
练一练：李华同学用了半分钟时间，从一楼上到二楼，他上楼的功率为80W，则他所做的功为多少J？
【当堂训练】
１．关于功率的说法，正确的是 　　　　　　　　　 　　　( )
A．做功多，功率大 　B．做功时间长，功率大
C．用力越大，功率越大 　D．做功越快，功率越大
２．甲机械的功率是10kw，乙机械的功率是5kw，则　　　　　　　　　　　( 　)
A.甲机械做功比乙机械快 B.甲机械做功比乙机械多
C.甲机械做功的时间比乙机械短 D.甲机械比乙机械省力
．某人骑一辆普通自行车，在平直公路上以某一速度匀速行驶，若人和车所受的阻力为20N，则通常情况下，骑车人消耗的功率最接近　　　（　　　）
A．1W　　　　B．10W　　　　C．100W　　　　D．1000W
3．某人手提重力为45牛重的物体，在水平 ( http: / / www.21cnjy.com )路面上行走50米，然后登上10米高的楼房。前面用了1分钟时间，后面用了半分钟时间。这个人登搂时所做功的功率是( )
A 15瓦。 B 5瓦。 C 30瓦。 D 45瓦。
4．甲、乙两同学进行爬杆比赛．爬到杆顶 ( http: / / www.21cnjy.com )时，甲用了9s，乙用了10s，甲、乙两人质量之比是5：6，则他们爬竿的功率之比P甲：P乙等于( )．
A．3：4 B． 4：3 C．25：27 D． 27：25
5．功率表示 ，因此 ( http: / / www.21cnjy.com )我们把物体在 内做的功叫做功率，其公式为 ，单位是 .600W= kW= J／s．
6．某小电动机的功率是2．5w，它表示的物理意义是 .若要完成1500J的功，需时 min.
7．如图所示是甲、乙两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乙关系是 ( )
A．P甲>P乙 B．P甲C．P甲=P乙 D．无法确定
8．甲乙两人做功之比是5：6，所用时间之比是2：3，则他们的功率之比是： 。
9．举重运动员在0.5s内把一质量是100kg的杠铃举高了2m，他在这段时间内的
功率是_____________W.（g=10N/Kg）
10．台机器的功率为50 W， ( http: / / www.21cnjy.com )它做2000J的功需要用 s，该机器的功率保持家５０W如果再做6400J的功，还需要 s.
11．甲同学重600N，乙同学重5 ( http: / / www.21cnjy.com )00N，他们进行登楼比赛，从一楼跑上六楼甲用了60s，乙用了40s，则 同学做功较多， 同学功率较大．
12．我们可以用两种方法来判 ( http: / / www.21cnjy.com )断物体做功的快慢。图表示用挖掘机 挖土与人力挖土做功的快慢不同，它所用的判断方法是：做功时间相同，比较做功多少。另一种的判断方法是：＿＿＿＿＿＿＿相同，比较＿＿＿＿＿＿＿。
13．用40N的水平拉力拉着重为100N的小 ( http: / / www.21cnjy.com )车沿水平面做匀速直线运动，若小车运动速度是5m／s．求：（１） 小车所受的阻力； （２）拉力的功率．
14.一辆小汽车在大小为3×103N的牵引力的作用沿平直公路做匀速直线运动。以20m/s 的速度前进了1000m。
问：（1）该辆汽车的牵引力做了多少功？
（2）该辆汽车的牵引力做功功率是多少？
【收获反思】
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课题: §11.4 功率(二)
主备： 邵忠芳 课型： 审核：
班级： 姓名： 学号： 编号： 、【学习目标】
1 、进一步理解功率的概念,了解功率的物理意义。
2 、设计、实施实验“估测人的功率”
3 、运用功率的公式，解决功率问题。
4 、功和功率的综合计算．
【重点难点】
重点：设计、实施实验“估测人的功率”．功和功率的综合计算．
难点：设计、实施实验“估测人的功率”．
功和功率的综合计算．
【课前预习】
1、“估测人的功率”需要测量的物理量有： 、 、
需要的测量工具是 、 、
2、功率的计算公式： 变形式为 、
3、某人在水平地面上，用100N的水平推力， ( http: / / www.21cnjy.com )以0.2m／s的速度匀速推动一个物体，使它沿水平方向移动50m．求：（１） 这人做的功； （２）这人做功的功率．
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【新知导学】
回顾功率的计算公式
在现代生活中，在制定健身训练计划时，常常要测出在正常情况下人的功率。那么，怎样估测人上楼时的功率呢？提示：在学校里，可以利用台阶进行测量。
1、根据功率的计算公式，要测人上楼时的功率，需要测出哪些物理量？需要哪些工具？
一、设计、实施估测人上楼时的功率：
（1）猜想：同学上楼时的功率大小与哪些因素有关？
（2）思考：如何比较同学上楼时的功率？
（3）原理：功率的表达式是什么？
（４）方案：要估测同学上楼时的功率，需要测出哪些物理量？应用什么测量测量工具？
（５）实验：同学之间相互合作，估测出按自己的习惯走上楼时的功率，设计实验表格并记录数据．
实验次数 重力G/N 台阶数n 一级台阶高度h/m 时间t/s 功率P/W
1
2
3
（6）分别算出人每次上楼时的功率，并求出平均值。
想一想：⑴还有哪些简便的方法可以测出人的功率？（如跳绳、跑步等）
⑵健身教练为什么能通过音乐节奏的变化来控制学员的运动量？
练一练：李明同学快速地由一楼跑到三楼的过程中，他的功率与下列哪个值最相近：（ ）
A、5W B、50W C、500W D、5000W
二、计算功率的另一公式
1、引导学生推导计算功率的另一公式：
P=_______ , W=_______
说明 : 若v是某一时刻的速度,，可以用该公式计算某一时刻的功率。
2、 公式变形：
练一练
（1） 一辆汽车在大小为500N的牵引力下，以15m/s的速度在水平功率上行驶，求此过程中发动机的功率。
（2）一辆功率为45kW的汽车，以72km/h的速度在平直公路匀速行驶30km，求汽车受到的阻力。
三、功率的计算
１、功率的计算，力、运动的路程等物理量要对应
例1 ．小敏同学和他所骑的 ( http: / / www.21cnjy.com )轻便自行车总重约600N，上学路上他骑车在20s内匀速通过了一段长100m的平直公路。若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的0.05倍，则通过该段公路时，小敏同学蹬车的功率约为 ( )
A．150W B．300W C．1500W D．3000W
例2．起重机在5s内将一个 ( http: / / www.21cnjy.com )重2×l04N的集装箱匀速提高2m，在这个过程中起重机的拉力做了 J的功，它的功率为 W.若起重机又将箱水平移动3m，此时拉力做功为 J，功率 W.
例3．一辆货车，发动机的功率是70kw，车和货的总质量是5t,在平直公路上匀速行驶10min，前进了6km，
求：(1)在这段路程中汽车的发动机做了多少功
(2)汽车所受的阻力.
2、滑轮中的的功率问题
例1、如图所示，用滑轮组提升重为200N的物体，动滑轮重为40N，若工人在5S内将泥桶匀速向上提升2m，不计摩擦，求拉力的功率为多少w？
例2、利用如图所示的装置沿水平方向将 ( http: / / www.21cnjy.com )一个重２０００Ｎ 的物体A在10S内向左匀速拉动2 m,物体A受到的摩擦力为６００Ｎ，作用在绳端的拉力为２５０Ｎ，则：
（1）拉力做的功为多少J？ （2）拉力的功率是多少？（不计轮和绳重，不计轮和绳之间的摩擦）
例3．如图重30N的物体，在5N的水平拉 ( http: / / www.21cnjy.com )力作用下，2s内匀速移动了120cm，则物体受到的摩擦力为 N，拉力的功率为 W。（不计滑轮及绳子自重，轮与绳的摩擦）
3、实际生活中的功率问题
例： 在新农村建设中，为解决村民饮 ( http: / / www.21cnjy.com )用水，政府和村民共同兴建了一批蓄水池。吕兵家二楼顶上的蓄水池长3m，宽2m，高1m，楼房每层高3m。水池最大储水量是________t；若这些水是从深2m的井中抽上来的，水泵至少做功_________J。若要求一次灌水的时间不能超过8min，他家所购水泵的功率至少要_________KW。
【当堂训练】
1．三辆汽车用同样大小的牵引力和速度行驶，甲沿上坡路，乙沿水平路，丙沿下坡路，都行驶相同的时间，下列说法中正确的是( )
A．甲车功率最大 B．乙车功率最大 C．丙车的功率最大 D．三辆车的功率一样大
2．举重运动员在2s内把1500N ( http: / / www.21cnjy.com )的杠铃匀速举高了2m，在空中停留了3s．那么，他对杠铃做了______J的功，前2s内的功率是______W；后3s内的功率是______W；整个过程的平均功率是________W．
3. 如图，重100牛的物体 ( http: / / www.21cnjy.com )A在水平拉力F下，沿水平面以0.4米／秒的速度匀速直线运动，弹簧秤的示数为5牛.不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力和摩擦。则物体A受到水平面的摩擦力为________牛; 若物体A匀速运动2秒钟，拉力F做功为________焦,拉力F的功率为________瓦.
4、功率为10千瓦的拖拉机在平直 ( http: / / www.21cnjy.com )公路上匀速前进．受到的阻力是2000牛，在半小时内拖拉机做了 焦的功，前进了 米。
5、举重运动员把重1200N的杠铃在 ( http: / / www.21cnjy.com )2s内举到2m高处，运动员对杠杆的功率是 ；运动员举着杠铃在空中停留3s，则在停留的时间内运动员对杠铃的功率是 .
6、在中考“跳绳项目”中，燕燕1mi ( http: / / www.21cnjy.com )n跳了120次，每次跳起高度约4cm，若她的质量为50kg，则她跳一次做的功约为_______J，她跳绳的平均功率约为_______W。(g=10N／kg)
7、小强同学家住北园小区3号楼的五 ( http: / / www.21cnjy.com )楼。放学后，他从一楼到五楼共用了20s。若小强及书包总重为480N，每层楼的高度为3m，则他上楼的功率是_______W。
8、如图9所示，物体A重840N,动 ( http: / / www.21cnjy.com )滑轮重160N,用力F将物体以1m/s的速度匀速竖直提升，若不计绳重和摩擦，拉力F的大小是______N，10S内拉力F做 J的功，拉力F的功率是_________W.
9、学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼，小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。
⑴测量所需要的器材有：
⑵小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是（ ）
A、测出箱子所受的重力；B、测出楼梯的总长度；C、测出一楼到三楼的竖直高度；D、测出小军上楼梯所用的时间；E、算出小军搬运箱子的功率。
⑶请你帮小丽设计一个实验记录表格。
10、某同学用图所示的牵引装置来锻炼关节的功能.重物质量为3kg，小腿拉绳使重物在4s内匀速上升0．5m，若不计绳重及摩擦，
求：(1)小腿拉重物所做的功；
(2)小腿拉重物的功率.
11．如图所示．某同学在做俯卧撑运 ( http: / / www.21cnjy.com )动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少_______N。若他在lmin内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少______W。
【收获反思】
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课题: §11.5 机械效率(一)
主备： 邵忠芳 课型： 审核：
班级： 姓名： 学号： 编号： 、【学习目标】
１、知道什么是有用功、额外功和总功、机械效率。
2、明确机械效率是描述做功效率的物理量。会计算某种简单机械的机械效率。
3、了解为什么机械效率总小于1的结论，知道提高机械效率的实际意义和方法，
【重点难点】
重点：有用功、额外功和总功、机械效率的概念和有关计算。
难点：动滑轮的机械效率与哪些因素有关
【课前预习】
1．机械效率是 和 的比值，它可以用公式η＝ 表示，使用任何机械都不可避免地要做 功，因此，有用功总是 总功，机械效率总是 。
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2．某人用动滑轮将重100N的物体提 ( http: / / www.21cnjy.com )高了5m，其中动滑轮重20N，不计绳重及摩擦，此人所做的有用功是 J，总功是 J，额外功是 J，机械效率是 。
【新知导学】
小明利用动滑轮把木料拉上四楼时，手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗？
怎样探究这个问题？
一 、活动：再探动滑轮
设计实验方案：用手通过一只弹簧测力计沿竖直方向匀速拉一个动滑轮，使挂在它下面重为G的钩码缓缓上升。
1、为了探究上述问题需要测量的物理量是： 、 、 、 。
2．改变钩码的数量，重复上述测量
3..实验表格：
实验次数 钩码重 G/N 钩码上升高度 h/m 手的拉力 F/N 手移动距离s/m 动滑轮拉钩码所做的功Gh/Nm 手拉绳所做的功Fs/Nm
1
2
3
分析和讨论：
1.手拉绳所做的功和动滑轮拉钩码所做的功相等吗？哪一个做的功多一些？
2.不相等的原因是什么？
二、关于机械效率的概念
1．几个基本概念：
(1)有用功W有用________________________________________
当做功目的是要将物体提高时，动力需要克服重力对物体做的功为有用功：W有用=Gh
当做功目的是要将物体平移时，需要克服摩擦力对物体做功：W有用=fs
(2)额外功W额外________________________________________
额外功主要是克服机械自重和摩擦所做的功，不可避免
(3)总功W总____________________________________________
2、三者之间的关系：
3、机械效率的概念：______________________________叫做机械效率。
即：
4、机械效率的计算公式：
5、机械效率的物理意义：
某机械的效率为η=80℅，其物理意义是：____________________________________________
6．对于实际机械，η＜1 , 为什么？
注意：机械效率与功率无关。
练一练：
1．用桶从井里打水，提水做的功是 ( http: / / www.21cnjy.com ) ，提桶做的功是 ；木桶掉进井里打捞时桶里带上些水，把桶提上来做的功是 ，把桶中的水提上来做的功是 。
2.下列关于机械效率的说法正确的是 ( )
A. 机械效率可以提高到100％ B．机械效率总小于1
C．功率大的机械，机械效率高 D．机械效率越高，有用功就越多
三、机械效率的简单计算
例1、用如图所示滑轮组，将180N的物体匀速提升2m高，拉力F为120N，求：有用功、总功、额外功、机械效率分别是多少？
例2、某工人利用动滑轮在20s内将3000N的物体匀速提高4m，已知这个动滑轮的机械效率是80％，求：
(1)这名工人所做的总功是多少焦
(2)他所做的额外功是多少焦？
(3)他的输出功率是多少瓦
【当堂训练】
1．一个简单机械，人对它做的总功是10000J，其中额外功是2 000J，则有用功是 J，
机械效率是 。
2．利用一个动滑轮提升重物，滑轮重10N，拉力F为30N，若不计摩擦，则物体重力为
N，此滑轮的机械效率是 。
3．某一机械做了8000J的功，其中额外功是有用功的1／3，那么该机械做的有用功是______焦，机械效率是____。
4．如图所示，某人在lmin内用40N ( http: / / www.21cnjy.com )的力，把重100N的物体匀速提高9m，此人做功的功率是 W，滑轮组的机械效率为 。
5．某同学的体重为400N，他将 ( http: / / www.21cnjy.com )一张质量是10kg的桌子搬到了3m高的楼上，该同学对桌子所做的功是 J，他的机械效率是 (g取l0N／kg)
6．要提高某一机械的效率，可以采取的正确方法是( )
A．增加机械做功的时间 B．减少机械做功的时间
C．尽量采取措施减少额外功 D．增加机械的功率
7．使用机械时，若额外功小于有用功，则该机械的机械效率( )
A．大于0．5 B．小于0．5 C．大于1 D．等于0．5
8．下列说法正确的是（ ）
A．额外功跟总功的比值越小，机械效率越大 B．总功越小，机械效率就越大
C．有用功越大，机械效率越大 D．机械越省力，机械效率就越大
9．建筑工人将400N的 ( http: / / www.21cnjy.com )砂子从一楼提到三楼，考虑到实际因素，比较采用下列方法工人做的功 ( )
A．人直接提着上去做功最少 B．用定滑轮提上去做功最少
C．用动滑轮提上去做功最少 D．用滑轮组提上去做功最少
10．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，额外功占总功的比例越大
11．甲机械的效率比乙机械的效率高，则表明 ( )
A．甲的有用功比乙的有用功多
B．甲的总功比乙的总功少
C．做相同的总功，甲的有用功比乙的有用功少
D．做相同的总功，甲的有用功比乙的有用功多
12．下列说法中正确的是 ( )
A．额外功跟总功的比值越小，机械效率越大 B．总功越小，机械效率就越大
C．有用功越大，机械效率扰越大 D．机械越省力，机械效率就越大
13．用定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同 ( http: / / www.21cnjy.com )一重物，在不计摩擦和绳重的情况下，机械效率最高的是 ( )
A．定滑轮 B．动滑轮 C．滑轮组 D．都一样
14．下列机械效率的说法正确的是（ ）
A．机械效率可以提高到100% B．机械效率总小于1
C．功率大的机械机械效率高D．机械效率越高,有用功就越多
15.一个人用滑轮组匀速提升重G=128N的物体，滑轮组的机械效率为80%，在4s内人用F=40N的力使绳自由端移动4m。
（1）求出绳子的股数n；
（2）算出有用功的大小和人做功的功率？
16．用滑轮和桶组成的装置来提水 ( http: / / www.21cnjy.com )，如图1所示，已知滑轮重4 N，桶重6N，桶中水重50N，现将这桶水在4s内匀速提升了5m，(不计绳重及摩摔)，求：(1)拉力F做的功和功率；(2)该装置的机械效率
【收获反思】
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课题: §11.5 机械效率(二)
主备： 邵忠芳 课型： 实验探究型 审核：
班级： 姓名： 学号： 编号： 、【学习目标】
1、 巩固有用功、额外功、总功和机械效率的概念；
2、 通过学生分组实验，使学生学会组装滑轮组和测定滑轮组机械效率的方法
3.、通过实验，使学生知道影响滑轮组机械效率的因素及提高机械效率的方法
4、 知识迁移，会测斜面和杠杆的机械效率。
【重点难点】
重点：滑轮组的绕线组装，测定滑轮组机械效率的方法。
难点：影响滑轮组的机械效率的因素。测斜面和杠杆的机械效率。
【课前预习】
1、机械效率： 计算公式：
2、测滑轮组机械效率的实验中，实验 ( http: / / www.21cnjy.com )原理是 需要测的物理量有 、 、 、 实验器材除钩码、铁架台、细线还需要 、 影响滑轮组机械效率的因素有： 、 、 。提高滑轮组机械效率的方法有 、 、 。
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【新知导学】
一、测定滑轮组机械效率
思考：1、测量滑轮组机械效率的原理是什么？
2、测量滑轮组机械效率需要测量的物理量有哪些？
3、测量滑轮组机械效率需要用到的器材有哪些？
步骤： 1、测出钩码的重力G，并记录表中
2、如图，把滑轮组和刻度尺安装好，从刻度尺读出钩码和弹簧测力计的位置
3、匀速拉动弹簧测力计，使钩码G匀速上升 ( http: / / www.21cnjy.com )，读出弹簧测力计所示拉力F的值 ，从刻度尺读出钩码升高的距离h和绳子自由端移动距离S，记录数据在表格中。
4、改变钩码的总重，重复以上步骤并将数据记录下表中。
5、算出总功、有用功和机械效率。
实验表格
钩码重G/N 弹簧测力计示数F/N 钩码上升高度h/m 绳端移动距离s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η

1、在提升钩码的过程中，应注意什么？
2、如果没有刻度尺，可以测定滑轮组的机械效率吗？
提示：弹簧测力计移动的距离s与重物上升的高度h的关系为：s=nh，再结合测得的重力G、拉力F就可以计算出η。
滑轮组的机械效率可表示为：
二、影响滑轮组机械效率的因素及提高机械效率的方法
讨论：（1）在上述实验中，同一个滑轮组挂不同质量的钩码时，机械效率相同吗？各次的机械效率与所提重物有怎样的关系？
（2）物体提升的高度、绳子的绕法是否影响机械效率？怎样设计实验来加以探究？
（3）不同的滑轮组的机械效率是否相同？
（4）说说提高机械效率的方法。
1、影响滑轮组的机械效率的因素
⑴ ：同一滑轮或滑轮组，提起的重物越重，机械效率越高；
⑵ ：提起相同的重物，动滑轮越重，机械效率越低。
2、提高滑轮组机械效率的方法：
⑴ ⑵
⑶
三、探究斜面的机械效率
1、猜想：斜面的机械效率可能与 有关。
2、测量斜面机械效率的原理：
3、器材：长木板、小木块、弹簧测力计、刻度尺
4、探究过程：组装器材,进行实验：
①测量小木块的重力G，并记录数据；
②把小木块用弹簧秤沿斜面匀速向上拉；分别记录拉力F、木块沿斜面移动的距离S、木块上升的高度h ③改变斜面的倾斜程度，重复步骤②。
注意： ①要匀速拉动物体。 ②拉力要与斜面平行。 ③及时记录数据。
4、记录表格：
斜面倾斜程度 木块重量 G/N 斜面高度 h/m 拉力F/N 斜面长 s/m 有用功 W有/J 总功W总/J 机械效率η
较缓
较陡
很陡
5、分析数据，得出结论：斜面越陡，机械效率越
想一想：1、木块重力会不会影响斜面的机械效率？怎样设计实验加以探究？
2、斜面的粗糙程度会不会影响斜面的机械效率？怎样计实验加以探究？
影响斜面机械效率的因素有： ( http: / / www.21cnjy.com )
与 等因素无关。
四、探究杠杆的机械效率
利用图示装置研究杠杆的机械效率，实验的 ( http: / / www.21cnjy.com )主要步骤如下：
①用轻绳悬挂杠杆一端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0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=
（2）本次实验中，若提升的钩码重一定，则影响杠杆机械效率的主要因素是： ．
（3）若只将钩码的悬挂点由A移至C，O、B位置不变，仍将钩码提升相同的高度，则杠杆的机械效率将变 ．
归纳：杠杆的机械效率的影响因素：
杠杆的机械效率的无关因素：
【当堂训练】
1．某人用100N的力，沿竖直方向将杠杆 ( http: / / www.21cnjy.com )动力臂的端点压下2m，杠杆的另一端把320N的重物举高0.5m，则他做的有用功是 J，杠杆的机械效率是 。
2、在“测定动滑轮机械效率”的实验中，用同一滑轮进行了两次实验，实验数据如下：
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm
1 2 10 1.5 20
2 5 5 3.0 10
⑴实验中应 拉弹簧测力计．
⑵第一次实验测得滑轮组的机械效率为 ____ ；
第二次实验时滑轮组的机械效率 （选填“大于”、“小于”或“等于”）第一次实验时的机械效率．
⑶若不计摩擦，该动滑轮的重为________________。
⑷要想提 高此滑轮组的机械效率可采用（ ）
A.增加钩码的个数 B. 增加动滑轮的个数C. 减小钩码上升的高度 D. 减少定滑轮的个数
3、斜面是一种简单机械，生活 ( http: / / www.21cnjy.com )中人们常常利用它来省力。小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”。于是他找来木块A．长木扳B．三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验，实验装置如图2所示。
（1）除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种器材是 ；
实验次数 斜面倾斜程度 木块重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 木块沿斜面移动的距离s/m 斜面的机械效率η
1 较缓 5 0．2 3．3 0．5 60．6%
2 较陡 5 0．25 3．8 0．5 65．8%
3 最陡 5 0．3 4．2 0．5
（2）在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使木块做 运动；
（3）实验记录数据如下表，则第3次实验时斜面的机械效率为 ；
（4）分析比较下表中的实验数据，可得到的结论是：斜面越陡 。
【收获反思】
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课题: §11.5 机械效率（三）
主备： 邵忠芳 课型： 新授课 审核：
班级： 姓名： 学号： 编号： 、【学习目标】
1、机械效率的综合计算。
2、竖直方向的机械效率的计算。
3、水平方向的机械效率的计算。
4、较为复杂的机械效率的计算。
【重点难点】
重点：竖直方向的机械效率的计算。水平方向的机械效率的计算。
难点：较为复杂的机械效率的计算。
【课前预习】
机械效率的计算公式为：
若不知道物体和拉力端移动的距离，则机械效率的计算公式又可表示为：
2、用滑轮竖直向上匀速拉物体时，对 做的功是有用功：W有用=Gh
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当做功目的是要将物体平移时，需要克服摩擦力对物体做功，对 做的功是有用功：：W有用=fs
【新知导学】
一、竖直方向的滑轮组机械效率问题
例1、某工人利用动滑轮在20s内将3000N的物体匀速提高4m，已知这个动滑轮的机械效率是80％，求：
(1)这名工人所做的总功是多少焦
(2)他所做的额外功是多少焦？
(3)他的输出功率是多少瓦
例2、工人利用图中所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m，。所用拉力为250
（1）该滑轮组的机械效率是多少？
（2）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力在这一过程中所做的功是多少？(不计绳重和摩擦的力)
例3、如图所示，某人用机械效率为80％的滑轮组匀速提升重120N的物体，在 2s内，绳的自由端移动了6m．求：
（1）物体上升的高度和速度．
（2）人的拉力为多大？
（3）人所做的额外功是多大？
练一练：某人用如图所示的滑轮组（ ( http: / / www.21cnjy.com )不计摩擦）提升某一重物，所用拉力F为200N，若滑轮组的机械效率为60%。求（1）被提升的物重？（2）动滑轮重？
二、水平方向的滑轮组机械效率问题
例1．如图所示，用一个动滑 ( http: / / www.21cnjy.com )轮拉动一个物体A以0.5m／s的速度在水平面匀速运动，物体A重为20N，受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力F为2.5N，
求：（1）在2s内拉力做的功是多少J？
（2）滑轮的机械效率是多少？(不计滑轮重力)。
例2．如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 物体与地面间滑动摩擦力为120Ｎ.则：
（1）滑轮组的机械效率为多少？
（2）若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为多少J？
练一练：用如图所示的滑轮组来拉动物 ( http: / / www.21cnjy.com )体，物体以2m/s的速度匀速向左运动。已知物体与地面间的摩擦力f为1200N，若此时滑轮组的机械效率为80%。
（1）求拉绳子的力F至少为多大？
（2）拉力的功率为多少？
三、较为复杂的机械效率的计算
例1、如图所示，用滑轮提升重为40N的物体以2m/s的速度匀速上升了3s，动滑轮重为20N,不计摩擦和绳的重力。
求：（1）拉力F为多少N？（2）滑轮对物体做的有用功为多少J （3）该滑轮的机械效率是多少？（4）拉力的功率是多少w？
例2、如图所示，用滑轮拉着重 ( http: / / www.21cnjy.com )为40N的物体以2m/s的速度匀速向右运动了2s，物体受到地面的摩擦力为8N，不计动滑轮和绳重，该滑轮的机械效率为80％。
求：（1）拉力F为多少N？（2）滑轮对物体做的有用功为多少J （3）拉力做的总功是多少N？
【当堂训练】
1、滑轮组匀速提升重为2000N的物体 ( http: / / www.21cnjy.com )，作用在绳子自由端的拉力在大小为625N，拉力做功为12500J，滑轮组的机械效率为80％，不计摩擦和绳的重力。
求: （1）重物上升高度；
（2）如果同样使用这个滑轮组匀速提升重为3500N的物体，那么作用在绳子自由端的拉力是多少？滑轮组的机械效率又为多少？
（3）如果此滑轮组失去了其应有作用，请问此时该滑轮 组的机械效率为多少？
2、如图所示，物体A重200N，在水平拉力 ( http: / / www.21cnjy.com )作用下以0.2m/s的速度匀速前进１分钟．若物体A在前进过程中受到的摩擦阻力为50N，拉力为20牛，滑轮组的机械效率．　
3、如图所示，用滑轮组拉 ( http: / / www.21cnjy.com )着一只木块P沿水平面以0.5m／s的速度匀速向右运动，此时弹簧测力计的读数为4N。若每只滑轮重1N，绳与滑轮间的摩擦不计，则：（1）该滑轮组的机械效率为多少？(2)在2s内拉力F做的功为多少J？
【收获反思】
家长签字 教师评价
F
O
图5
图6
图9
图1
A
A．将包提起来 B．站在水平匀速 C．乘升降电梯 D．提着包上楼
行驶的车上
F
M
图11.4.3　
t/s
W/J
甲A
乙
O
F
M