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1、第十一章功和机械能 教学设计一、教学目标：1.知道机械功的概念和功率的概念，能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。2.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.能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化，能用实例说明机械能和其他形式的能的转化。4.通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量之间可以相互转化。二、教学重点： 功、功率、动能、势能及能的转化3、 教学难点：功率的物理意义、机械能守恒四、教学准备：课件5、 教学过程：（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） ,
2、 如：搬石头未搬动；（2） , 如：手提水桶在水平面上走动。（3） , 如：物体在光滑平面上自由滑动3、功的定义： 。 公式: W= = . 公式中各量的单位-W： ,F： ,S： P： t： . 4、公式应用注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；公式中的S 一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应。5、 常见的功： 克服重力做功：W=Gh 克服阻力（摩擦力）做功：W=fs（二）、功的原理：使用任何机械都不省功1、说明：功的原理对于任何机械都适用。使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。2、应用：斜面 理想斜面：斜面光滑（不计摩擦） 理想斜面公式：F
3、L=Gh 实际斜面：斜面粗糙（考虑摩擦）若斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh；这样F做功FL就大于直接对物体做功Gh 。（三）、功率：1、公式：P= = .2、单位： ，简称 ，符号 ，常用单位 ， 换算：1kW= W 3、物理意义：表示 的物理量4、功率和机械效率是两个不同的概念。他们之间没有可比性。（1）功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；（2）机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。机械能势能重力势能定义：物体由于 而具有的能量决定其大小的因素： 、 弹性势能定义：物体由于发生 而具有的能量决定其大小的因素： 动能定义：物体由于 而具有的能量决定其
4、大小的因素： 、 （四）、机械能 1、机械能：动能和势能统称为机械能。（1）理解:有动能的物体具有机械能；有势能的物体具有机械能；同时具有动能和势能的物体具有机械能。（2）探究决定动能大小的因素a、猜想：动能大小与物体质量和速度有关；b、实验研究研究对象：小钢球 方法：控制变量法 c、如何判断动能大小？看小钢球能推动木快做功的多少；如何控制速度不变？使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；如何改变钢球速度？使钢球从不同同高度滚下；d、分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；得出结论：物体动
5、能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。2、动能和势能的转化3、动能与势能转化问题的分析首先分析决定动能大小、重力势能（或弹性势能）大小的因素看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化质量，速度，高度，弹性形变机械能守恒：如果除重力和弹力外没有其他外力做功（即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。人造地球卫星的运动，近地点动能（速度）最大，势能最小；远地点势能最大，动能（速度）最小，近地点向远地点运动时，动能转化为势能，远地点向近地点运动，势能转化为动能，整个过程机械能守恒。滚摆上升下落过程中，如果不计空气阻力，机械能守恒。上升动能转化为重力势能
6、，下降重力势能转化为动能，最低点速度最大，动能最大，最高点重力势能最大，动能最小，下降过程反之。考虑空气阻力，滚摆每次上升高度减小，机械能转化为内能。题目中如果有“在光滑斜面上滑动”，“光滑”表示不计摩擦，没有能量损失，此时机械能守恒。（五）、跟踪练习1、下列情况中，人对物体做功的是 .（1）某同学踢足球，球离脚后飞出10m远；（2）将重物从地面上提起放到肩上；（3）将重物提在手中沿水平方向移动50米的距离；（4）扛着重物登上三楼；（5）举重运动员举起杠铃后,站着坚持3秒钟不动；（6）推出去的铅球在空中向前飞行时。2、重50N的的物体在水平支持面上做匀速直线运动，所受的阻力是20牛，则它受到的
7、水平拉力是_N，若物体在水平方向上移动30m，则拉力对物体做了_J的功，克服阻力做了_J的功，重力对物体做了_J的功。3、甲、乙两人的体重之比是8:9，他们进行爬楼比赛，从一楼爬上三楼所用的时间之比是4:5，则两人克服自身重力所做的功之比是_；两人的功率之比是_。4、某起重机的机械效率是70%，它表示_5、从深为10m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，则额外功 ，有用功 ，总功 ，机械效率为 ；若此人的目的是为了捞桶，则机械效率为 。6、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
8、用此动滑轮匀速提起一袋质量为25kg的大米机械效率为90%。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） 7、工人常利用斜面把重物搬运到汽车上汽车车厢高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上若不计摩擦，拉力F为 N；若实际拉力F=1200N，则该斜面的机械效率是 8、如图所示，在50N的水平拉力F作用下, 重800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120。则滑轮组的机械效率为 ；若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为 J9、下列物体中：A挂在屋顶上的电灯；B被拉开的弹簧门；C空中飞行的
9、小鸟；D在冰场上滑行的运动员；E从斜坡上滚下的石头；F在平直公路上行驶的汽车；只具有动能的是 、只具有势能的是 、既具有动能，又具有势能的是 10、如图所示：物体A在拉力F的作用下，沿斜面匀速上升时，A物体的动能_，势能_，机械能_。11、人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中_能转化为_能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中_能转化为_能，由此我们可以判断人造地球卫星在_处动能最大，速度最快。12、一个人用同样大小的水平拉力拉着小车，分别在光滑和粗糙的两种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
10、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13、某同学用100牛的力把质量为4千克的铅球推到5米远处,他推铅球做的功是( )A.500焦 B.196焦 C.696焦 D.缺少条件,无法计算14、如图所示：A、B、C三个物体的质量关系是mAmBmc，它们在同样大的力F作用下，都沿力的方向移动相同的距离S，则力F 对三个物体所做的功 （ ） A.一样多 B.对A做的功最多 C.对B做的功最多 D.对C做的功最多15、某机器的功率是1000瓦，这句话的物理意义是： ( ) A.表示这台机器能做1000瓦的功 B.表示这台机器能做1000焦的功C.表示这台机器秒能
11、做1000瓦的功 D.表示这台机器每秒能做1000焦的功16、在学习了功率的知识后，三位同学想比较爬杆时谁的功率大以下是他们讨论后得出的三套方案，其中可行的是（ ）用相同的时间爬杆，测量出各自的体重和爬上杆的高度，即可比较功率大小都爬到杆顶，测量出各自的体重和爬杆用的时间，即可比较功率大小爬杆后，测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度，算出功率进行比较A只有 B CD 17、如图的斜面高cm，长为cm，把一质量为kg的物体，沿斜面拉上顶部，所用时间是s，需用的拉力为，求：（1）此过程做的有用功多大？总功多大？（2）斜面的机械效率？（3）所做有用功的功率是多大？18、一个人用滑轮组匀速提升
12、重G128N的物体，滑轮组的机械效率为80%，在4s内，人用F40N的力拉绳端移动4m。（1）计算出物体上升的高度是多少?（2）在图中画出这个滑轮组的绕线。（3）有用功的是多大?（）总功的功率多少？物理中考复习 第11章功和机械能当堂达标1、下面说法中正确的是 （ ）A从P=W/t可知，功率跟功成正比，所以只要做功多，功率就大B功率跟时间成反比，所以只要时间短，功率就大C功率大的机器比功率小的机器做功多D甲每小时做的功比乙每小时做的功多，甲的功率比乙的功率大2、个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它把同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比较 （ ）A做的有用功减少了 B总功不变，有用功增加了C总功不变，额外功减少了 D有用功不变，总功减少了3、用500 N的力拉着滑轮组绳子的自由端移动8 m时，可将滑轮组悬挂的重为1500 N的物体匀速提高2 m，则额外功占总功的百分比是 （ ）A25 B75 C15 D854、若要把50 N的重物举高2 m，则（ ）A使用省力杠杆时动力做功必定小于100 J B使用定滑轮时动力大小必定等于50 NC使用滑轮组时动力做功必定等于100 J D不论使用哪种机械。动力做功至少100 J5、某人用一动滑轮将400牛的重物提起5米，若人做的额外功是500焦，则这个动滑轮的机械效率是_，人的拉力是_
