-使用机械是否省功》《探究
◆教材分析
《机械效率》一节主要讲述有用功、额外功、总功与机械效率及测滑轮组的机械效率等方面的内容。初学“机械效率”，往往对这些概念陌生难懂，因此应通过分析阐述，帮助学生理解机械效率的物理含义，认识机械效率的高低是反映机械性能优劣的重要指标之一。通过剖析额外功产生的原因，从而了解提高机械效率的办法和途径，突破掌握这一概念的难点。
教学目标◆
知识与技能：能结合实例了解什么是有用功、额外功和总功，理解什么是机械效率。过程与方法：通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。
情感态度与价值观：在实验中培养合作精神，养成事实求是、尊重实验结果的科学态度。
教学重难点◆
◆
【教学重点】理解机械效率。
【教学难点】探究斜面的机械效率及影响机械效率的因素。
◆课前准备
◆．
滑轮、弹簧测力计、重物
教学过程◆
一、引入用两种方式匀速提升同样重物同样高度
为什么两次人做的功不一样，为什么，使用机械后，做的功变多了？
师：从图中的数据中发现，使用机械后，做的功并没有减少，所以使用机械做功只是为了省力或省距离，但不能省功
总结：使用任何机械都不能省功
思考：人们在使用机械做功时，多做的功来自于哪里？
二、三种功
1.总功W（动力功）总用机械时，动力所做的功
2.有用功W达到人们目的而做的对人们有用的功有：W=Fs总相当于不用机械，直接用手所做的功W?Gh有用G
例：目的：提升重物3.额外功( W):使用机械时无用，但不得不做的功额：如：克服机械自重或摩擦做功
4.W?W?W总额外用有
例：找出下列机械工作时的有用功、总功和额外功
（1）小明同帮妈妈到井边打水，当他用水桶在井中打水时，对
做的功是有用的，对做的功是额外功。
（2）打完水后，由于不小心，小明同学的水桶掉进井里，他把掉到井底的水桶打捞上来时，桶内也装了一些水，这时小明同学对
做的功是有用的，对做的功是额外的
例2.利用动滑轮将重物提升2m,已知物重180N,人对绳的拉力为100N,求此过程中：
（1）（拉力）做的有用功
（2）拉力做的总功
（3）拉力做的额外功
思考：
1、有没有一种简单机械只做有用功，不做额外功？
2、使用不同的简单机械做功，完成相同的有用功时所做的总功是否相同？为什么？
3、有用功在总功中占的比例是越多越好？还是越少越好？
三、机械效率
1、定义：有用功和总功的比值
2、公式W有???100%W总
1、机械效率有单位吗？
2、为什么机械效率没有大于1的？
3、用小数和百分数来表达机械效率，你认为那种表达更好？
机械效率的三个特征：
没有单位总小于1 用百分数表示
人们在生活中会利用斜面来搬一些重物，能够省力，所以斜面也是一个省力的机械，但不能省功。例2.用25N的拉力将重为100N的物体匀速拉到4m高，20m长的斜面顶端，所用时间为20s 求：（1）拉力F所做的有用功
（2）拉力F所做的总功
（3）斜面的机械效率
（4）物体所受的摩擦力
◆教学反思
略
第二十章《功和机械能复习》导学案 【学习目标】 1、描述功的的两个必要因素，认识功的含义。 2、能运用计算公式对功进行定量计算和大小的比较。 3、理解功率的定义及其定义方法，并能对其进行简单计算。 4、了解动能和势能的相互转化。理解在影响动能大小的实验中所用到的实验方法。 【重点难点】 功的理解和计算，影响动能大小因素实验的理解。 【导学指导】 一、知识梳理、基础巩固 请同学们独立填写以下填空，填写完毕后小组之内互相交流。 二、典型题组练习 请同学们先独立完成，然后组内交流。 题组一： 1、下列关于物体是否做功的说法中正确的是( )。 A ．小丽背着书包站在路边等车，小丽对书包做了功 B ．起重机吊着钢筋水平匀速移动一段距离，起重机对钢筋做了功 C ．被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功 D ．小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功 2．如图所示的过程中，人对物体做功的是( ) 3、在水平地面上，工人用 100 N 的水平推力推动重 150 N 的箱子，4 s 内前进了 6 m ，在这个过程中，木箱所受重力对木箱做功为____J ，工人对木箱做功为_____J ，箱子运动的平均速度为_____m/s. 4、某小型电动机的功率是2.5W ，它表示的物理意义是___________________________，若要完成1500J 的功，需时__________min 。 5、小强同学家住北园小区3号楼五楼，放学后，他从一楼上到五楼共用了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 。 6、用水平力F 拉着重为100N 的物体，在水平地面上匀速移动了5m ，物体所受地面的摩擦力大小为20N ，则（ ） A 、重力做的功是500J B 、拉力大小为100N C 、拉力大小为120N D 、拉力做的功为100J 7、汽车发动机的功率是90km ，若汽车以36km/h 的速度行驶，则汽车的牵引力是__________N ；如果汽车保持匀速行驶，则路面对汽车的阻力是__________N 。 8．用水平拉力F 拉物体A 在光滑水平面上沿力的方向移动距离s ，拉力F 做功为W 1；用同样的力F 拉物体A 在粗糙水平面上沿力的方向移动相同的距离s ，拉力F 做功为W 2，则 A ．W 1=W 2 B ．W 1>W 2 C ．W 1 1 / 11 物理复习教学案——《简单机械和功》部分 【知识梳理】 （一）杠杆 1、定义：在力的作用下能绕转动的硬棒称做杠杆。 2、杠杆的五要素是：、、、、。 3、杠杆的平衡条件： ⑴杠杆的平衡是指杠杆处于状态； ⑵实验前应调节，使杠杆在位置平衡，目的是：； ⑶实验中，使用杠杆的中心作为支点的目的是； ⑷实验中，多次测量的目的是； ⑸杠杆的平衡条件：，用公式可写成：。 4、杠杆可分为三类： 一是 杠杆：这类杠杆的 比 长，它能省 ，却 费 。 这类杠杆有 、 、 。 二是 杠杆：这类杠杆的 比 短，它费 ，却省 。 这类杠杆有 、 、 。 三是 杠杆：这类杠杆的 和 相等，它不省 ，也不费 。 这类杠杆的主要代表是 。 （二）滑轮： 1、定滑轮：⑴特点：①②③； ⑵实质：； ⑶F 移动的距离s 和G 移动的距离h 的关系。 2、动滑轮：⑴特点：①②③； ⑵实质：； ⑶F 移动的距离s 是G 移动的距离h 的。 3、滑轮组：①特点：即可以，又可以改变。 ②省力情况：若不计摩擦和绳重，有几段绳子拉着动滑轮， 则拉力就是物重的。 滑轮组(不计绳子的重力和摩擦，也不考虑动滑轮重力)F 拉＝G 物s ＝h 滑轮组(不计绳子的重力和摩擦，但考虑动滑轮重力)F 拉＝(G 物＋G 动)s ＝h （三）功的原理 1、使用机械时，人们所做的功都不会不用机械时所做的功，也就是使用任何机械都不。 2、说明：①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用； ②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费，要省距离必须费，既 的机械是没有的； ③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省、或 者可以省、也可以改变力的，给人类工作带来很多方便。 第十一章简单机械和功单元测试卷(B) （满分：100分时间：60分钟） 一、选择题（每小题2分，共24分） 1．下列图示的情形中，关于人做功的说法正确的是 A．图甲中，男孩踢一下足球，球离开脚在草地上滚动的过程中，人的脚仍对球做功 B．图乙中，司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动，人对汽车做了功 C．图丙中，女孩把一箱报刊搬起来，这个过程中，女孩对箱子做了功 D．图丁中，学生背着书包在水平路面上匀速前进，人对书包做了功 2．通过“探究斜面”活动的研究，你发现有没有既省力又省距离的机械( ) A．一定有B．一定没有 C．现有没有，但将来可能有D．无法得出结论 3．如图所示，杠杆AOB的A端挂重为G A的物体，B端挂重为G B 的物体，杠杆平衡时，AO处于水平位置，若AO＝BO，杠杆自重 不计，则G A和G B的大小关系是( ) A．G A>G B B．G A＝G B C．G A 第十一章简单机械和功专题练习（word版 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．某兴趣小组的同学在探究“风力发电机发电时的输出功率与风速的关系”时，设计了如下实验步骤：①如图乙，将自制的小型风叶安装在风车底座上，把线的一端固定在风车转轴上，另一端系上钩码；②在风车正前方1米处放置电风扇的风速调到1挡位，用秒表记录提升钩码到A点所需的时间；③将电风扇换到2、3挡位，重复以上实验，并将数据记录在表格中：(注：电风扇挡位越高，风速越大) 表一： 电风扇挡位钩码的质量/g提升钩码到A点的时间/s 15015 25013 35010 请你回答： (1)这个实验是通过测量提升钩码到A点的_____来比较风车输出功率的大小。这种方法是______(选填“控制变量法”或“转换法”)； (2)通过实验可以得到的结论是：风速越大，风力发电机发电时的输出功率__________； 为了进一步研究风力发电机，他又从电厂查到一台1500kW的发电机组的相关数据： 表二：输出功率与风速的关系 风速v/(m/s)5101520 输出功率P/kW8072015001100 表三：不同风速下风力发电机每秒获得的风能： (3)风能是清洁能源，也是_____(选填“可再生”或“不可再生”)能源。发电机的工作原理是_____； (4)风速10m/s 时，这台发电机的发电效率为__________，有同学认为风速越大，发电机的发电效率越高，他的观点是_____(选填“正确”或“错误”)的。你认为的原因是______。 【答案】时间 转换法 越大 可再生 电磁感应现象 60% 错误 风速越大发电效率越低 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]因提升高度要相同，通过提升时间，可知提升速度的大小，则由 W mgh P mgv t t = == 可知输出功率的大小，故比较测量提升钩码到A 点的时间来比较风车输出功率的大小。 [2]转换法可将不可测的量转换为可测的量进行测量，也可将不易测准的量转换为可测准的量，提高测量精度。此实验将风车输出功率的大小转化为通过测量提升钩码到A 点的时间。 (2)[3]分析表一数据可见，在提升钩码质量相同的情况下，风速越大，提升钩码到A 点的时间越短，风车的输出功率越大。 (3)[4]风能是一种很清洁的可再生能源，资源丰富，无污染。 [5]风力发电是将风能转化为电能，发电机是通过机械运动产生电能，即是利用电磁感应现象制成的，所以发电机的工作原理是电磁感应现象。 (4)[6]风速为10m/s 时，1s 内获得的能量为61.210J ?，风车工作1h 获得的能量为 639=1.210J/s 3.610s=4.3210J W ????总 风车工作1h 产生的电能为 9=720kW 1h=720kW h=2.59210J W ???电 风车发电的效率为 992.59210J =100%=100%=60%4.3210J W W η????电总 [7][8]风速为15m/s 时，1s 内获得的能量为64.0510J ?；风车工作1s 产生的电能为 61.510J ?，风车发电的效率为 66 1.510J =100%=100%=37.04%4.0510J W W η????电1总1 第十一章功和机械能复习课教案 【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解功的概念，能判断力对物体是否做功； 2、理解动能和势能的概念，并学会运用控制变量法进行科学探究； 3、会判断机械能守恒的条件，提高功、功率相关公式计算运用技巧。 （二）过程与方法 1、通过知识竞答，培养动机、兴趣、情感、性格等非智力因素，增强学习自信心； 2、经过小组合作探究、展示交流，训练解题方法、技巧，锻炼学生的思维能力； 3、结合身边实例，通过习题练习、交流、反思突显知识和技能。（三）情感、态度和价值观 1、乐于探索日常生活中的物理学现象； 2、培养合作探究精神。 【教学重点】 1、理解功、功率之间的区别； 2、区分“物体能够做功”和“物体正在做功”； 3、通过实例，探究物体的动能和势能可以相互转化； 4、会利用功和功率的公式进行简单计算。 【教学难点】 1、对“物体在力的方向上移动的距离”的理解; 2、联系实际，培养探究物理问题的科学方法。 【教学过程】 知识梳理 一、功 1、做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。 2、不做功的三种情况： （1）有力无距离：“劳而无功”之一，如搬石头未搬动； （2）有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：“劳而无功”之二，如手提水桶在水平面上走动。 （3）有距离无力：（“不劳无功”），如物体在光滑平面上自由滑动，足球踢一脚后运动； 3、功的计算：物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。 公式：W=FS=Pt 各量单位——W：J（焦耳）F：N（牛）S：m（米）P：W （瓦特）t：s（秒） 4、国际单位：将N·m称为焦耳简称焦，符号(J) 1J=1 N·m 把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。 5、公式应用注意： ①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力； 温度/℃ min 2019-2020年九年级物理 第十一章 从水之旅谈起导学案 新人 教版 学习任务一、说出学习过的物态变化过程有哪些？ 练习：晴朗无风的早晨，当飞机从空中飞过，在蔚蓝的天空中会 留下一条长长的“尾巴”，飞如图1所示，这种现象俗称为“飞机拉烟”。产生这一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致。在这一过程中，暖湿气体发生的物态变化是（ ）。 A 、熔化 B 、液化 C 、蒸发 D 、 升华 学习任务二、说出熔化图像和凝固图像的不同以及如何辨别晶体和非晶体的图像 练习：如图所示，为小聪同学描绘的两种晶体熔化时的 熔化曲线，则由曲线可看出： _______的熔点较高； 熔化过程经历的时间较长。 达标检测： 下列事实属于哪种物态变化过程 （1）放在衣箱中的卫生球过一段时间就消失了，这是_______现象。 （2）夏天打开冰箱冷冻室的门，看到有很多“白气”，这是_____现象。 （3）冬天，嘴里呼出“白气”，这是______现象。 （4）深秋晚间会“下霜”，这是______现象。 （5）戴眼镜的人，冬天从室外走进暖和潮湿的房间，眼镜变得模糊不清，这是____ /min 12 9 3 6 15 现象。 （6）出炉后的钢水又会变成钢锭，是______现象。 （7）洒在地上的水很快就会干了，这是_____现象。 课题：第十一章 从水之旅谈起精选题练（二） 学科：物理 年级：九年级 主备：钟 敏 领导签字： 课时：第二周第二课时 学习目标： 1、通过题练检测学习结果并及时查缺补漏。 2、养成课前预习，课后复习的习惯。 练习任务：1、下列说法中正确的是 （ ） Ａ．0℃的冰比0℃的水的温度更低一些 Ｂ．水的沸点一定是100℃ Ｃ．水有可能在20℃沸腾 Ｄ．水在沸腾时要吸热，温度不断升高 2、在下列物态变化过程中，都放热的是 （ ） A ．熔化、液化 B ．凝固、凝 C ．汽化、升华 D ．凝华、汽化 3、右图是海波的熔化图像，从图像中获得的信息正确的是（ ） A 海波的沸点是48℃ B.海波在BC 段吸收了热量温度不变 C.海波在CD 段是气态 D.6min 时海波已 全部熔化 达标检测： 如图所示，为小明同学研究水的沸腾规律时获得 的曲线。从曲线可知，加热时水的初温为 ， 加热到第 分钟时水开始沸腾，水的沸点为 ， 继续加热时水的温度 （填“升高”、“降低” 或“不变”），此时水面上方的气压 一标准大 气压（填“大于”、“小于”或“等于”）。 简单机械和功单元考试附参考答案 一、选择题（每小题2分，共40分） 1、如图所示的用具中，属于费力杠杆的是 2、如图所示，杠杆可绕O (O 是杠杆的中点)转动，现在B 端挂一重为G 的物体，在A 端施加一作用力F ，使其在如图所示的位置平衡，则 A ．F 一定大于G B ．F 一定等于G C ．F 一定小于G D ．F 可能小于G 3、夹子是我们生活巾经常使用的物品，如图给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况．下列说法中正确的是 A ．当我们用手将其捏开时．它是省力的 B ．当我们用其夹住物品时，它是省功的 C ．无论用手将其捏开还是夹住物品时．它都是省力的 D ．无论用手将其捏开还是夹住物品时，它都是费力的 4. 密度均匀的直尺放在水平桌面上，尺子伸出桌面部分OB 是全尺长的1/3， 当B 端挂上5N 的物体时，直尺的A 端刚好开始翘起。如图所示，则此直尺受到的重力是（） A .2.5N B. 5N ； C .10N D. 无法确定。 5、用20N 的水平力，将重为5N 的球抛出，球在水平地面上滚动了10m 才停下来.在滚动过程中，手对球做的功是 第1题图第2题图 A.食品夹 B. 瓶盖起子 C.钳子D.核桃夹 A．50J B．200J C．0J D．条件不足，无法计算 6、下列关于功率的说法正确的是 A．物体做功越多，功率越大B．物体做功时间越短，功率越大 C．物体做功越快，功率越大D．物体做功时间越长，功率越大 7、中考体育跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是 A．0.5 WB．5W C．50W D．500W 8、清明节，丽丽和爸爸一起上山扫墓．丽丽用了30min登上墓地，爸爸用了50min登上墓地，爸爸和丽丽的体重之比为4：3，则丽丽与爸爸登上墓地时所做功的功率之比是A．20：9 B．4：5 C．5：4 D．2：3 9、下列几种方法中，可以提高机械效率的是 A．有用功一定，增大额外功 B．额外功一定，增大有用功 C．有用功一定，增大总功 D．总功一定，增大额外功 10、两个完全相同的滑轮，其重力均为10N.分别用如图所示的两种方式，将重40N的物体 匀速提升0.5m，下列判断正确的是(不计绳重与摩擦) A．力F1和F2大小相等 B．两机械做的有用功相等 C．两绳子自由端移动距离相等 D．两装置的机械效率相等 11、如图所示，在大小为500N的拉力F作用下，滑轮组将800N的重物提升了lm.在此过程 中 A．做的有用功是500JB．做的总功是800J C．滑轮组的机械效率是62.5％D．滑轮组的机械效率是80％ D 专题练习《简单机械和功》 一、填空题 1．(2011·新疆)某同学骑车在水平面行进，当自行车的两个脚踏板转到_________位置时，用力最小，这是因为这个位置的_________最大． 2．(2011·烟台)如图所示，轻质杠杆(OA中点悬挂重为60 N的物体，存A端施加一竖直向上的力F，杠杆存水平位置平衡，则力F的大小是_________，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将_________ (变大/不变／变小)． 3．(2011·大庆) (1)2011年6月4日，我国选手李娜获法国网球公开赛女子单打冠军，成为获得“大满贯”的亚洲第一人．某一次李娜在网前截杀时，距对手击球位置处约8 m，从对手击球至李娜接球所用时间为0.2 s．则本次网球飞行时受到重力和_________的作用，平均速度为_________km／h． (2)如图所示，长度为2l的轻质细杆可以在竖直面内绕竖直墙壁上的固定转轴O无摩擦地转动．AB为一段长度为1.5l的不可伸长的轻绳，绳AB能承受的最大拉力为F．现将绳的两端A、B分别与墙壁及杆相连，使杆始终保持水平，则杆的末端C处可悬挂重物的最大重力为_________． 4．(2011·泸州)“塔吊”是建筑工地上普遍使用的一种起重设备．如图所示是“塔吊”的简化图．(OB是竖直支架，ED是水平臂，OE段叫平衡臂．E端装有配重体, OD段叫吊臂，C 处装有滑轮，可以存O、D之间移动．已知(OE=10 m，OC=15 m，CD=10 m，若在C点用此塔吊能起吊重物的最大质量是1.5×103kg，则配重体的质量应为_________kg，当滑轮移到D 点时能够安全起吊重物的最大质量是_________ kg．(不计“水平臂”和滑轮重力) 5．(2011·湘潭)如图所示，质量不计的轻杆OA长1 m，B点挂有重力为10 N的重物．A点的动力F为5 N，方向与轻杆垂直，物体均处于静止状态．则该装置的阻力臂l2=_________m．画出物体所受重力的图示和阻力臂l2． 2019版八年级物理下册第十一章功和机械能复习教案新人教版年级八科目物理任课教师授课时间 课题第十一章功和机械能章节复习授课类型复习 课标依据3.1.3结合实例，认识功的概念。知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。 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 用荡秋千的过程定性说明动能和势能的转化情况。 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。3.5.1知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。 教学目标1．知道力学中做功和功率的含义，能用生产、生活中的实例解释功和功率的含义，并能用相关公式计算功和功率。 2、能说出机械能的分类，能利用相关影响因素判断动能、重力势能、弹性势能的大小变化； 3、在能区别动势能的基础上，认识动势能间的转化过程，并能分析、解释有关动能、重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象（秋千等），有用能量转化的观点分析问题的能力和机械能守恒的意识。 教学重点难点教学 重点 1．用相关公式计算功和功率。 2、能说出机械能的分类，能利用相关影响因素判断动能、重力势能、弹性 势能的大小变化； 3、在能区别动势能的基础上，认识动势能间的转化过程，并能分析、解 释有关动能、重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象（秋千等）， 有用能量转化的观点分析问题的能力。 教学 难点 1．用相关公式计算功和功率。 3、能分析、解释有关动能、重力势能、弹性势能相互转化的简单物理现象 （秋千等），有用能量转化的观点分析问题的能力。 教学媒体选择分析表 《简单机械和功》单元练习题 （g 取10N/kg ） 选择题（每题2分，共20分） 1、如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（ ） 2．如图所示，杠杆处于平衡状态，下列操作中能让杠杆继续保持平衡的是( ) A ．将左右两边的钩码均向外移动一格 B ．将左边的钩码向里移动一格，同时将右边钩码去掉一个并保持位置不变 C ．将左右两边的钩码各去掉一个，位置保持不变 D ．在左右两边钩码的下方各加一个钩码，位置保持不变 3、 如图所示,小明将两只鸡蛋举高2米，所做的功最接 近于( ) A. 0. 1 J B. 1 J C.0 2J D. 2 J 4、如图所示，起瓶器开启瓶盖时，可看作是（ ） A ．以A 点为支点的费力杠杠 B. 以A 点为支点的省力杠杠 C. 以B 点为支点的费力杠杠 D. 以B 点为支点的省力杠杠 5、如图所示四种情景中，人对物体做了功的是（ ） 6、粗糙水平地面上有一个重为100N 的物体，用20N 的水平拉力使其在10s 内匀速前进了10m ，在此过程中 A. 重力做功的功率为100W B ．支持力做功的功率为100W C ．拉力做功的功率为200W D ．拉力做功的功率为20W 7、一根杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，用它称得质量比被称物体的实际质量将 （ ） A. 偏大 B. 偏小 C. 相等 D. 无法确定 8、图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC 和BC 斜面受拉力匀速运动到C 点，所需拉力分别为F A 、F B ，所做功分别为W A 、W B ，则： A 、F A ＝F B ，W A ＝W B B 、F A ＜F B ，W A ＝W B C 、F A ＜F B ，W A ＜W B D 、F A ＞F B ，W A ＞W B 9、将50N 的物体从一楼提到三楼，分别采用三种方法，做功最少的是（ ） A ．用手直接提上去 B ．用滑轮组提上去 C ．用定滑轮提上去 D ．三种方法做功相同 10、如图所示，工人用250N 的力将重400N 的物体匀速提升2m ，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为( ) A ．80% 800J B ．80% 1000J C ．62.5% 200J D ．80% 200J 二、填空题（每空1分，共25分） 第十一章简单机械和功专题练习（解析版） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N 的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题： (1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是______； (2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件： “F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：______； F1/N L1/cm F2/N L2/cm 2634 (3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是______（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）； (4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过______cm。 【答案】便于直接测量力臂不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性核桃夹 10cm 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。 (2)[2]在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。 (3)[3]如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。 (4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为 0.5N63N G=?= 弹簧测力计施加拉力的力臂 L=?= 2cm36cm 右 钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂 功和机械能知识回顾 【教学目标】 知识与能力： （1）理解功的两个必要因素，会判断力对物体是否做功。 （2）理解影响功率大小的因素，能用公式P=W/t计算功率， （3）建立能量的初步概念，理解动能、势能、机械能的概念； 过程与方法： （1）会判断力对物体是否做功，会正确使用W=FS计算功的大小； （2）知道功率的推导公式P=Fv及应用；知道决定动能、势能大小的因素；能正确分析动能和势能的转化。 情感态度与价值观： 1.培养学生严谨的治学态度 2.培养学生对待科学实事求是的作风。 【重点难点】 重点：理解影响功率大小的因素，能用公式P=W/t计算功率，知道功率的推导公式P=Fv及应用 难点：知道决定动能、势能大小的因素；能正确分析动能和势能的转化 【教具准备】多媒体课件 【教学过程】 知识回顾： 一、做功的两个必要因素是：（1）_________；（2）________________（只有这两个条件同时具备时，我们才能说力对物体做了功）.计算公式___________，S的单位为_____，功的单位为 _____，简称_____，符号是___；重力做功或克服重力做功一般可用公式________. 注意：三种不做功的情况分别是 ________、________、_______________ 分别举例说明 二、___________________叫功率.它是表示物体__________的物理量.计算公式为_______其国际单位是_____,简称____,符号是______.(注意正体、斜体的书写区分), 工程技术上还常用_____做功率的单位.功率是机械的主要性能之一. 功率的计算公式还可写为_________，写出推导过程_____________. ___________的物体具有能量，简称能，单位是____ (“能够”是指这个物体具有了做功的本领，但不一定“正在”做功) . 三、 ___________________叫动能，影响因素有_____________； ___________________叫重力势能，影响因素有________________； __________________________叫弹性势能，影响因素有 _____________________________. 重力势能和弹性势能统称________，动能和势能统称________. 四、滚摆在上升过程中_____越来越小，_____越来越大，动能_____,重力势能________，是_______能转化为_______能；下降过程中动能_________,重力势能____________,是_______能转化为_______能；在只有动能和势能相互转化过程中,机械能总和________. 五．在探究“动能的大小与什么因素有关”的实验中，动能的大小无法直接测量，实验中是通过_______________反映动能大小的；试验中利用斜面的目的是________________；让小球从斜面的同一高度滑下是为了 ____________________；实验结论是①_____________________；② ________________________ ；实验中应用到的探究方法有：控制变量法、转换法. 六．在探究“重力势能的大小与那些因素有关”的 实验中，通过观察_______________判断重锤具有的势能大小，实验结论是①__________________________；②__________________________. 实验中应用到的探究方法有：控制变量法、转换法. 知识深化及注意的问题： 苏科版九年级上册物理导学案 第十一章、简单机械和功 一、杠杆 学习要求 1.知道什么是杠杆，能从常见的工具中认出杠杆。 2.通过观察和实验了解杠杆的结构，熟悉有关杠杆的名称：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。 3.理解力臂的概念，会画杠杆的动力臂和阻力臂。 4.经历探究杠杆平衡条件的过程，理解杠杆平衡的条件，并能用它分析解决简单的有关杠杆平衡的问题。 5.知道杠杆的种类以及各种杠杆的特点。 6.知道杠杆在实际生活中的应用。 7.通过了解杠杆的应用，进一步认识物理学是有用的，提高学习物理的兴趣。 学习指导 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）画力臂三步骤：找支点、画出力的作用线、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）。 2．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： F （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。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。 （3）实验中，每次改变动力、阻力、动力臂、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。 3．根据已学过的杠杆知识，注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。 曲型范例 例1．关于力臂,下列说法k 正确的是（ ） A ．从动力作用点到支点的距离叫做动力臂 B ．力臂就是杠杆的长度 C ．从支点到阻力作用线的距离叫做阻力臂 D ．力臂一定在杠杆上 精析：力臂是从支点到力的作用线的距离，简单地说，就是“点到线”的距离，而不是“点”到“点”的距离。力臂不一定是杠杆的长度，也不一定在杠杆上。如图所示。（图删去） 全解：应选（c ） 点评：力臂是从支点到力的作用线的距离。如图（a)、（b)所示，虽然力的作用点A 相同，但力的方向不同，画出力臂也不同。 例2．张华和爸爸在公园玩跷跷板，张华重250N ，爸爸重750N 。当爸爸离跷跷板的转轴0.5m 时，张华应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？ F 简单机械和功专题典型试题 中考“简单机械和功”专题典型试题的发展趋势分析“简单机械和功”专题是力学知识进一步的综合，涉及的知识与生活实际联系十分紧密，本章的主要考点包括以下一些：了解杠杆的力臂，通过实验能探究杠杆平衡条件；通过实验，学会使用知道杠杆、滑轮和滑轮组等简单机械改变里的大小和方向；通过实例认识功的概念；理解机械效率，了解提高机械效率的途径和意义；认识机械使用对社会发展的作用等。从近年来中考命题分析看，本专题知识是学生学习的难点，也是中考时的失分点。失分的主要因素，一是本章的概念比较多，学生理解和正确区分概念上存在一些困难，二是知识的综合程度比较强，学生综合应用知识的能力不足，三是科学探究中数据分析能力比较弱。因此要提高本专题的得分率，分析和把握本专题中考命题的趋势十分的必要。从各地中考试卷分析看，近年来“简单机械和功”专题的命题考查呈现以下趋势： 一、强调基本概念的理解与辨析 例题1（07常德市）关于简单机械下列说法中正确的是（） A．定滑轮不仅能改变力的大小而且能改变力的方向 B．使用滑轮组不仅省力而且省功 C．做功越多的机械，其机械效率就越高D．功率越大的机械，做功就越快例题2（07梅州市）如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面、以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知>，施加的力分别为F1．F2，拉力做的功为W1．W2，拉力做功的功率分别为P1．P2，则下列判断中正确的是（） A．F1 第3题图 5、如图所示四种情景中，人对物体做了功的是（ ） 6、粗糙水平地面上有一个重为100N 的物体，用20N 的水平拉力使其在10s 内匀速前进了10m ，在此过程中 A. 重力做功的功率为100W B ．支持力做功的功率为100W C ．拉力做功的功率为200W D ．拉力做功的功率为20W 7、一根杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，用它称得质量比被称物体的实际质量将 （ ） A. 偏大 B. 偏小 C. 相等 D. 无法确定 8、图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC 和BC 斜面受拉力匀速运动到C 点，所需拉力分别为F A 、F B ，所做功分别为W A 、W B ，则： A 、F A ＝F B ，W A ＝W B B 、F A ＜F B ，W A ＝W B C 、F A ＜F B ，W A ＜W B D 、F A ＞F B ，W A ＞W B 9、将50N 的物体从一楼提到三楼，分别采用三种方法，做功最少的是（ ） A ．用手直接提上去 B ．用滑轮组提上去 C ．用定滑轮提上去 D ．三种方法做功相同 10、如图所示，工人用250N 的力将重400N 的物体匀速提升2m ，在此过程中滑轮组的机械效率和所做的额外功分别为( ) A ．80% 800J B ．80% 1000J C ．62.5% 200J D ．80% 200J 二、填空题（每空1分，共25分） 11、剪钢丝的老虎钳是一个_________杠杆, 实验室天平是一个 杠杆,夹取砝码的镊子是一个________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。 12、对于定滑轮，它的动力臂______阻力臂，所以使用定滑轮__ ____力，升国旗用的旗杆顶上安装滑轮是为了 ；对于动滑轮来说，当动力的方向竖直向上拉时，它的动力臂是阻力臂的__ ___倍，所以使用动滑轮可以_ _ 13、功包括两个必要的因素：一是___ ____ ___ ，二是_____ ____________ 。 14、两台机器的功率之比为3：1 ，它们做同样多的功，所需时间之比为___ ___，在相同时间内做功之比为___ ___。 15、提高机械效率的方法：一是________ ______ ，二是_____ _________ 。 16、有一杠杆，动力臂是阻力臂的３倍，则动力大小是阻力大小的 倍，这是一根 _ __（省、费）力杠杆。 17、用一只木桶通过滑轮组到井下取水，第一次取半桶水，第二次取满桶水（摩擦不计）。两次比较：额外1W 12:η额外W 2η（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 18.如图，慢慢将一根电线杆竖起；（1）若力的方向总是竖直向上，在电线杆竖直抬起的过程中，力的大小将 （选“增大”“减小”或“不变”）（2）若力的方向总和杆垂直，则提起的过程中，力的大小 将 （选“增大”“减小”或“不变”） 19、如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N 的面粉，所用的拉力为100N ，则动滑轮的机械效率为 ；如果用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg 的大米，当拉绳子的速度 为 m/s 时，拉力的功率为54W ．（绳重与摩擦不计） 20、用一个动滑轮匀速提升质量为20kg 的物体，所用竖直向上的拉力 九年级第十一章简单机械和功专题练习（word版 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．同学们在学校的花园里散步时，看到校工师父在用剪刀修剪树枝，发现他在修剪较粗硬的树枝时，需要把树枝夹在剪刀离轴很近的地方，手放在剪刀离轴最远的末端就会很轻松的剪断粗树枝了，看到这里，同学们就讨论起来了：为什么这样使用，就会很容易剪断树枝呢？于是大家对杠杆的特性进行了如下探究。 A：“探究杠杆的平衡条件” （1）当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于_____（选填“平衡”或“不平衡”）状态；此时，应将右端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量_____ （2）小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为1F，发现1122 F L F L ≠，其原因是：______ B：“探究杠杆的机械效率” 如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计） （3）他将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，拉力为1F，测得A、B两点上升的高度分别为1h、2h，则此次杠杆的机械效率为η=______（用物理量的符号表示） （4）他将2个钩码悬挂在C点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为2h，则弹簧测力计的示数将_______1F，此次拉力做的功将_____第一次做的功（选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】平衡右力臂大小F1的力臂测量错误2 11 2mgh F h×100% 大于小于 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]图甲所示的位置时，杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。 [2][3]图甲中，杠杆右高左低，说明杠杆的重心偏左，应将右端的平衡螺母向右调节，使重心在支点上，让杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。 苏版初二物理下册第十一章《功和机械能》教案 ●教学目标： 1．知识与技能 〔1〕结合实例知道机械功的概念。 〔2〕能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。 〔3〕理解功的概念，知道使用任何机械功都不省功。 2．过程与方法：通过观察和实验了解功的物理意义。 3．情感、态度与价值观：具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。 ●学情分析 ●教学重点：功的概念和做功的两个必要因素，功的计算公式。 ●教学难点：功的概念。 ●教学方法：探究、学生合作 ●教学过程： 【一】课堂导入： 提问：平时，我们常用力去移动物体，使其位置改变。下面请同学们一起做三个小实验。 1．学生实验：用手匀速将放在桌旁地面上的书包和4本书分别提到桌面上。 问：两次移动的距离怎样？哪次〝累〞一些呢？为什么？ 答：两次移动的距离相同，提书包〝累〞一些，因为提书包需较大的拉力。［移动相同的距离，需要的力越大越〝累〞］ 2．学生实验：用手将放在桌旁地面上的书包分别匀速提到凳子上和桌面上。 问：哪次〝累〞一些呢？为什么？ 答：提到桌面上〝累〞一些，因为移动的距离较大。［用同样的力移动物体，移动的距离越大越〝累〞。］ 3．学生实验：用手将书包提5厘米左右和将4本书从地面提到桌面上。 问：哪次〝累〞一些？为什么？答：无法比较，因为两种情况需要的拉力大小不同，移动的距离也不同。力的大小不同，移动的距离不同，无法比较哪次更〝累〞。 讲述：由此，人提物体〝累〞的程度，不能仅仅单独由力的大小或单独由移动的距离大小来比较或表示，所以我们引人一个新的物理量——机械功〔简称功〕。 板书:【一】功 【二】合作探究： 功这个物理量和什么因素有关呢？ 请同学们看图：课本104页图15.1－1： 这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。答：都有力，物体都移动了一段距离。 问：移动的距离和力之间有何关系？答：是在力的作用下，沿力的方向上移动的距离。 讲述：在物理学中就说图中的力对物体做了功。 请同学们看图：课本104页图15.1－2：甲：用力而未移动距离；乙：水平方向移动的距离但水平方向上却没有力。 〔学生分析讨论得出：〕 l．做功的两个必要因素：〔1〕作用在物体上的力；〔2〕物体在力的方向上通过的距离。 讲述：必要的意思就是一个都不能少，请同学们用做功的两个必要因素判断下面几种情况下，力对物体是否做功？ [演示1］手提着钩码在空中静止不动，问拉力是否对钧码做功？为什么？ [演示2］手提着钩码匀速水平移动一段距离，问拉力是否对物体做功？为什么？ ［演示3］手提着钧码匀速上升，问拉力是否对物体做功？为什么？ 第十一章 简单机械和功复习课 第一课时 杠杆和滑轮 〖目标诠释〗——我来认识 目标1．知道什么是杠杆，理解力臂的概念，会画力臂； 将一根在 的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做 。生活中常见杠杆有 、 、 。对于杠杆，它应该有 、 、 、动力臂和阻力臂等五个部分。 力臂就是支点到力的作用线的 距离。在画力臂时，应先确定 ，再作出力的 ，最后作出 到力的作用线的 距离。 目标2．知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。 定滑轮实质上是一个 。使用定滑轮不能 ，但能改变 ； 动滑轮实质上是一个 。使用动滑轮能 ，但不能改变 ； 使用滑轮组既能 ，又能改变 ， 目标3．经历探究杠杆平衡条件的过程，理解杠杆平衡的条件，并能用它分析解决简单的有关杠杆平衡的问题。 通过实验探究我们知道，杠杆的平衡条件是：F1·L 1=F 2·L 2，这个公式还可以写成：1 221l l F F ， 这个公式说明：如果动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的 。 〖导学菜单〗——我来预习 1．通过你的学习，你知道什么是杠杆吗？杠杆可以分为几类?说出你的分类依据，并举例说明； 2．你知道什么是杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂吗？ 3.怎样正确的画出力臂，请你和大家交流； 4．什么是杠杆平衡？杠杆平衡应满足什么条件？ 5.在探究杠杆平衡条件的实验中应该需要哪些器材？实验中应该注意哪些问题呢？ 6.你知道定滑轮和动滑轮有什么区别？它们的作用和实质是什么? 7.使用滑轮组有什么好处?如何判断滑轮组的省力情况呢? 〖困惑扫描〗——我来质疑 1.在探究杠杆平衡条件的实验中，需要2次调节杠杆在水平位置平衡，你认为这2次调节作用一样吗? 2.滑轮组竖直使用和横向使用有什么不同?使用动滑轮一定省力吗？ 3.你还有什么问题写在这里和大家一起交流吧； 〖感悟平台〗——我来探究 1．（08徐州）图8是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。 (1)请你在图8中画出钩码受到重力G 的示意图和此时杠杆受到动力F 1的力臂L 1； (2)现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡，以便测量力臂，她可以采取的做法是： (写出一条即可)； (3)右表是小华得到的一组实验数据，由此她得出简单机械机械效率复习教学案
第11章 简单机械和功 单元测试(B)
第十一章 简单机械和功专题练习(word版
第十一章 功和机械能复习课教案
2019-2020年九年级物理 第十一章 从水之旅谈起导学案 新人教版
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九年级物理中考复习教案：《功和机械能》
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