1、第十一章 功与机械第一节 功（一）学习目标1 知道机械功的两个要素，知道机械功的概念、公式及单位。2能计算机械功和功率。3能用生活生产中的实例解释机械功的含义。4通过功的学习，使学生明白物理概念的建立过程与实际生活的需要。5逐步形成对科学的求知欲，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长社会初中的意识。重点：对功的概念的理解。难点：判断力是否对物体做功，功的计算。学习过程一、回顾一下力的作用效果有 和 。力的单位是 。重力的计算公式 。长度的国际主单位是 。二、功1阅读 P78 第一段，思考，如何描述一个力产生作用效果的过程？在这些过程中，牵涉到哪些物理量？ 。2观
2、察图 11-1-1，思考后回答，小明与小聪都用了力，但效果上来看，有何区别？。物理学中对做功的规定是 。也就是说，做功必须包含 和 两个因素。理解了吗？（1）关于功，下列说法中正确的是（ ）A、只要有力作用在物体上，力就对物体做功；B、物体只要移动了距离，就做了功；C、有力作用于物体上，物体又移动了距离，这个力就做功了；D、有力作用在物体上，物体在力的方向上又移动了距离，那么这个力对物体做了功。（2）下列情况做功的有（ ）A、一个人背着书包站着； B、杠着货物上楼；C、搬石头没搬动 D、小球在光滑水平面上滚动三、功的计算3功的计算的文字叙述 ，计算公式，式中各字母代代表的物理量及单位分别是。4
3、完成 P79 例题，思考：为什么重力所做的功为 0？。试一试：用 20N 的力推着一个 100N 小车在水平地面上前进 5 米，推力所做的功是 J，重力所做的功是 J。5提升物体所做的功。将物体匀速提升时，物体受到 力和 力的作用，这两个力是一对 ，所以，他们的大小关系是 。力的方向移动的距离就是物体。因此，提升物体所做的功 W= = 。试一试：（1）将重 500 牛的物体，在 5 秒内匀速提高 1.5 米，力对物体做功为_。（2）提着 100N 的物体静止不动，所做的功为_；提着 100N 的物体沿水平方向前进 10m，重力做功为_；将 100N 重的物体匀速举高 10m，人做功为_；把这
4、100N 的物体掷出后，物体运动 2m，人所做的功为_J。四、小结：学到了什么？整理出本节课的知识树。五、练习1下列情况中，力对物体做了功的是： （ ）A 用力推箱子，箱子不动 B 手提水桶沿水平道路前进C 用力举高物体 D 冰块在光滑冰面上匀速滑行2一个放在水平地面地物体，受 20水平拉力作用下，以 0.5/的速度沿拉力的方向前进 15，则地面对物体地摩擦力是 ，拉力做的功是 。3起重机将重 5000的物体提高 6后，又水平移动 4，则起重机的钢丝绳对物体所做的功是 。4用 200的力分别拉重为 50和 200的甲乙两个木箱沿水平方向前进 10，则人对木箱所做的功： （ ）A 甲 乙 B 甲
5、 乙 C 甲 乙 D 无法比较5用动滑轮提起重 50的物体，人拉绳子做的功是 100，若不计滑轮的重力和摩擦力，则物体被提升的高度是： （ ）（A）2 （B）4 （C）1 （D）条件不足第一节 功（二）学习目标2 知道机械功率的概念、计算公式及单位。2能计算机械功率。3能用生活生产中的实例解释机械功率的含义。4通过功率的学习，使学生明白用比较的方法研究问题。一、复习回顾1做功的两个必要因素是什么？ 、 。机械功的计算公式是 ，式中各字母代表的物理量和单位分别是。匀带提升物体时，做功的计算公式是，式中各字母的意义是 。2速度是表示 ，比较物体运动快慢的两种方法是、 ，速度地计算公式，式中各字母代
6、表的物理量和单位分别是。二、功率的意义1思考：做功有快慢吗？ 。举例说明 。2阅读 P80 第 13 段，思考：怎样比较做功的快慢？ 。3功率的定义 。三、功率的计算4功率的计算公式是 ，式中各字母代表的物理量和单位是。试一试：（1）机器甲的功率比机器乙的功率大，则一定是（ ）A、甲所做的功比乙所做的功多 B、甲做功比乙做功快C、甲做功所用的时间比乙少 D、甲的机械效率比乙大(2)P80 第 4 题。他们的 相同， 的时间短，所以做功快，功率大。（3）某人用 10N 的水平拉力拉 50kg 的物体，10s 内沿地面前进 10m，人的功率是（ ）A、5W B、15W C、50W D、10W5功率
7、公式的推导：将 v=s/t 代入 P=w/t，可得 P= = = .四、小结。本节学到了什么？整理一下本节所学的知识与方法。五、练习1两个体重相同的人，一人缓慢地从一楼走上五楼，一人则是急促地跑上去，下列说法正确的是： （ ）（A）两人做的功不同，功率相同 （B）两人做的功相同，功率不同 （C）两人做的功和功率都相同 （D）条件不足，无法判断2某机器的功率大约 700，这表示该机器： （ ）（A）每小时做功 700 （B）每秒做功 700（C）每小时做功 700 （D）每秒做功 71053某举重运动员把重 1000的杠铃在 2内举高 2后，在空中停留 3，那么在后 3的功率是： （ ）（A）1
8、000 （B）666.7 （C）0 （D）1004甲乙两台机器，若甲做的功是乙做的功的两倍，而乙所用的时间是甲所用的时间的一半，则甲乙的功率为： （ ）（A）P 甲 2P 乙 （B）P 甲 P 乙 （C）P 甲 4P 乙 （D）P 甲 1/2P 乙5一个放在水平地面地物体，受 20水平拉力作用下，以 0.5/的速度沿拉力的方向前进 15，则拉力做功的功率是 ，做的功是 。6功率为 5的水泵，在多长时间内能把 10000的水抽到 4高的水塔中？7功率是 45 千瓦的汽车，以 10m/s 的速度在一平直的公路上匀速行驶 20 千米，求汽车的牵引力是多少？第二节 杠杆学习目标1认识杠杆，知道杠杆的一
9、些应用。2通过观察和实验，了解杠杆的构造。3通过探究，了解杠杆的平衡条件。学习重点：杠杆的构造（五要素） ，探究杠杆平衡条件的实验及探究方法的设计。难点：画出杠杆的力臂。一、复习回顾1力的三要素是 。2使用托盘天平时，首先将天平放在 ，再调节 ，使指针指在。若指针偏左，则说明 ，应将平衡螺母向 调。二、机械阅读 P81 第一段回答：人类使用机械的目的是 。三、杠杆1什么是杠杆？ 。你知道的杠杆有 。2杠杆的五要素及定义是。如何确定支点 ，力臂是指 ，如何画力臂？从。试一试：请在图中画出杠杆的力臂和阻力臂，并且用 L1、L 2将它们标出来。四、探究：杠杆平衡条件1什么是杠杆的平衡 。2观察老师演
10、示 P82 图 11-2-6 实验，猜想，杠杆是否平衡，可能与哪些因素有关？。3设计实验，写出实验步骤和器材。 （在书上 P83 完成）思考：为什么要让杠杆在水平位置平衡来完成实验。4分析实验数据，得出实验结论 ，公式是。5推论：根据杠杆平衡条件 ，分析可知，若 L 越大，则 F 越，也就是说，力 F 与它对应的力臂 L 成 比。试一试（1）在“研究杠杆的平衡条件”实验时，应先对杠杆进行_调节，其方法是调节杠杆_，直到杠杆在_位置处于_，实验要记录的数据是(写字母代号)_。（2）一 根 杠 杆 的 动 力 臂 是 阻 力 臂 的 3 倍 ， 要 用 杠 杆 匀 速 提 起 600 牛 的 物
11、体 ， 作 用 在 杠 杆 上 的动 力 至 少 应 该 是 _牛 。（3）如图所示，杠杆处于平衡状态，杠杆上每格均匀等距，每个钩码相同，若在支点两侧同时各减掉一个钩码，那么杠杆的_端将下倾.五、小结：学到了什么？请整理本节的知识树。第二节 杠杆（二）学习目标1知道杠杆的分类及应用；2能运用杠杆平衡条件解决简单的杠杆类问题。3进一步认识物理知识与生产和生活的紧密联系。一、回顾复习1杠杆是指 ，杠杆的五要素包括，力臂的画法。2回忆“探究杠杆平衡条件”实验的步骤、数据及结论。杠杆平衡的条件是，推论是 。二、杠杆的分类1根据杠杆平衡条件分析可知，力 F 与它对应的力臂 L 成 比。由此可知，当 L1
12、L2 时，F1 F2；L 1r，所以，F G。4看书 P93 图 11-4-4，思考分析：轮轴的实质是 ，支点在 ，动力作用在 ，阻力作用在 ，动力臂是 ，阻力臂是。四、斜面1使用斜面将物体由低处移动到高处，所做的功是 W1= ，直接将物体提升到 h高处，对物体做的功是 W2= 。根据功的原理可得 ，推导得出 F=。进一步分析可知，使用斜面可以 ，具体情况是。进一步推导可知，在高度一定的情况下，斜面越长 。2螺旋的实质是 ，使用螺旋可以 。五、小结。回忆整理本节知识结构表。第五节 机械效率学习目标：学习过程一、复习回顾1功的计算公式是 ，提升物体所做的功 W= 。2功的原理的内容 ，公式表述
13、。二、有用功和额外功1分析 P96 图 11-5-1 的实例，我们的目的是 ，我们搬运沙子上楼时，三种方法中，我们对 做的功是对我们有用的，叫做 ，第一种方法中，对、 和 做的功对我们没有用，但又不得不做，叫做，第二三两图中对 做的功也属于此类。2总功是指 。W 总 =3使用机械提升物体时，目的是 ，所以 W 有用 = ，W 总 = 。使用滑轮组等机械平拉物体时，目的是 ，W 有用 = ， W 总 =。三、机械效率机械效率是指 ，计算公式 ，机械效率越高，说明 。练习：（1）两台机器，甲的机械效率是 80，乙的机械效率是 60，下面说法正确的是（ ）A、甲做的功比乙做的多B、甲做的有用功比乙做
14、的有用功多C、若总功相同，甲的有用功比乙的有用功多D、有用功相同时，乙的总功比甲的总功多（2）利用一个动滑轮将 400 牛顿的物体匀速提高 3 米，设动滑轮重 40 牛，绳子与滑轮的摩擦不计，则拉力 F 为_牛，绳子的自由端移动_米，利用动滑轮做的有用功为_焦耳，动滑轮的机械效率为_。（3）如图所示的滑轮组，当拉力 F=60 牛时，恰能提着重 120N 的物体竖直匀速上升。求：当重物上升 0.8 米时，拉力 F 所做的总功是多少？额外功是多少？机械效率是多少？四、测定滑轮组的机械效率1要测量滑轮组的机械效率，根据公式 ，可知需要测量的物理量有、 、 、 。2分析实验数据可知，同一滑轮组提升的物
15、体越重，机械效率越 ；不同的滑轮组提升相同重量的物体时，动滑轮的个数越多（越重） ，机械效率越 。练习：测滑轮组机械效率时，主要用_测 h 和 S，用_测 F 和 G；测量时必须注意_，_。如图每个滑轮的规格相同，甲、乙滑轮组拉相同货物时，机械效率高的是_，省力的是_；当甲图的货物重力增大时，机械效率变_。五、小结六、练习1、如图所示的滑轮组的机械效率为 75。当拉力 F=60 牛时，重物 G 恰好能竖直匀速上升。求：（1）重物 G 的重力；（2）当重物上升 0.8 米时，拉力 F 所做的总功是多少？额外功是多少？2、某同学做测滑轮组的机械效率的实验时，使用如图所示的装置，图中钩码重1，向上拉弹簧测力计使钩码匀速从图甲上升到图乙的位置，上升过程中弹簧测力计的指针一直指在图丙所示的刻度，请将实验数据和结果填入表中。钩码重（）弹簧测力计读数（）钩码上升高度（）弹簧测力计移动的距离（）有用功（）总功（）机械效率3用图 3 所示的滑轮组提起重为 200的物体，已知滑轮组的机械效率为 80。求将重物提高 2时，滑轮组做的有用功和总功各是多少？拉力为多少？ 4用图 4 所示的滑轮组匀速拉动水平地面重 400的物体前进 1，已知物体受到地面的摩擦力为 120，拉力为 70，求这滑轮组的机械效率？
