功和机械能章节教案.docx

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功和机械能章节教案

什么是功

教学目标

1．学会从物理现象中归纳简单的规律，知道功的概念。

2．知道做功的两个必要因素。

3．理解功的计算公式W=Fs，知道功的单位，能用功的公式进行有关计算。

重、难点

教学重点：

经历建立机械功概念的过程，学会用公式对功进行简单的计算。

教学难点：

理解功的概念，会用功的两个必要因素判断力对物体是否做功。

练习设计

1．如图所示的四种情景中，人对物体做了功的是（）

2.一个足球运动员用100N的力踢一个重为5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30m．在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为（）

A．3000J    B．500JC．150J    D．0J

3.一位同学沿教学大楼的楼梯匀速登高了3m，该同学登楼做的功最接近（）

A.15000JB.1500JC.150JD.15J

4.如图所示，有一重为10N的物体，沿着长为2m，高为1m的光滑斜面自顶端滑下，重力做的功为J。

5.兰倩同学用500N的水平推力推着重为100N的箱子在水平地面上前进了10m，则她对箱子做的功是J，重力对箱子的做的功是J。

6.用拖拉机耕田，如果牵引力是28000N，拖拉机水平行驶了3km，那么它共做了多少功？

7.若质量是60kg的人骑重40kg电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速

行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取g=10N/kg。

求：

行驶10min，电动机对自行车做的功。

比较做功的快慢

教学目标

1．知道功率的概念，知道功率计算式、单位及物理意义。

2．会计算有关功率的简单问题。

3．通过比较做功的快慢学习用比值法研究物理问题。

4.通过实例说明功率的含义，认识功率在实际应用中的重要价值。

重、难点

教学重点：

功率的概念

教学难点：

功率的单位

练习设计

1.上海桑塔纳牌小轿车的功率约为66kW，合W，该数值的物理意义是。

2.如图所示，挖土机和人同时挖土，挖土机和人相比，做功快，的功率大，这是采用的方法比较物体做功快慢的。

3.某人用200N的水平推力，在0.5min内，将重1000N的物体沿水平面向前推动15m，重力对物体做的功是_____J，人对物体做的功是_____J，人做功的功率是______W。

4.体重相同的王刚和李明都从教学楼的一楼上到三楼，王刚慢慢走上去，李明很快跑上去；比较他们上楼所做的功，W王W李；比较他们上楼的功率，P王P李。

5.甲、乙两台机器，甲的功率比乙的大，这说明（　　）

A.甲做的功比乙做的功多B.甲做功比乙做功快

C.甲做功所用的时间比乙的少D.以上说法都不对

6.甲、乙两台机器的输出功率不变，做功的多少随时间变化的图像如图所示，则甲、乙两台机器的输出功率的大小相比（　　）

A.甲的大

B.乙的大

C.二者相等

D.无法确定

7.一台起重机将货物匀速提高4m，所用的时间为15s，已知起重机的平均功率为3kW，则起重机对货物做了多少功？

货物有多重？

如何提高机械效率

教学目标

1．知道有用功、额外功和总功的含义，以及它们之间的关系。

2．理解机械效率，会用机械效率的公式进行简单的计算。

3．会测算滑轮组的机械效率。

4.知道机械效率总小于1，知道提高机械效率的方法和意义。

重、难点

教学重点：

有用功、额外功、总功及机械效率。

教学难点：

同一机械的效率是可变的。

练习设计

1.小刚用力将一桶水从井里提上来，他对做的功是有用功，他对做的功是额外功。

2.关于机械效率，下列说法正确的是（）

A.有用功越大，机械的效率就越高

B.额外功越大，机械的效率就越低

C.总功越大，机械的效率就越低

D.有用功与总功的比值越大，机械的械效率就越高

3.将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端．已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75％，则推力做的总功是J，推力做的有用功是J，物体的重是N。

4.某人用图所示的两种方法分别将同一物体匀速提升相同的高度，不计摩擦和绳重，他所做的有用功W甲W乙，两种装置的机械效率η甲η乙。

（选填“>”、“=”或“<”）

5.在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明同学测得的实验数据如下

表所示：

钩码

重G/N

测力计

读数F/N

钩码上升的

高度h/m

弹簧测力计移

动的距离s/m

滑轮组的

机械效率η

3

1.2

0.1

0.3

l）根据表格提供的信息请你帮小明完成图中滑轮组的装置图。

（2）在表中空白处写出机械效率的值。

（3）你认为同一滑轮组机的械效率发生变化的主要原因是　　

　　　　　　　。

6.工人利用如图所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升

0.5m，工人对绳的拉力为600N，求：

⑴滑轮组对重物所做的有用功。

⑵该滑轮组的机械效率。

认识动能与势能

教学目标

1．知道什么是动能、重力势能、弹性势能、机械能。

2．知道动能、重力势能、弹性势能分别与哪些因素有关。

3．知道动能、重力势能、弹性势能可以相互转化。

4.能解释自然界中机械能相互转化的现象。

重、难点

教学重点：

建立动能和势能的概念，理解影响动能和势能大小的因素。

教学难点：

能的初步概念。

练习设计

1.下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（）

A.海面上航行的轮船

B.空中飞行的子弹

C.吊在天花板上的电灯

D.拉长的橡皮筋

2.质量较大的鸽子与质量较小的燕子，在天空中自由翱翔，如果它们的动能相等，那么（）

A.燕子比鸽子飞得快

B.燕子比鸽子飞得慢

C.燕子与鸽子飞得一样快

D.无法比较

3.当飞机在某一高度水平匀速飞行，喷洒农药的过程中，飞机的（）

A.动能减小，重力势能减小，机械能减小

B.动能不变，重力势能不变，机械能不变

C.动能减小，重力势能增大，机械能减小

D.动能增大，重力势能减小，机械能不变

4.下列过程中，属于动能转化为势能的是（）

A.钟表里的发条带动指针转动

B.自行车在水平地面上行驶得越来越快

C.被拉开的弹簧门自动关上

D.跳高运动员向上跃起

5．神州六号飞船发射升空时，其重力势能，动能。

（选填“增大”、“减小”或“不变”）

6.让钢球从斜面的一定高度处自由滚下，打到一个小木块上，可将木块推出一段距离；木块被推得越远，表示钢球的动能越大。

现让质量不同的钢球分别从斜面的同一高度自由滚下，看哪次木块被推得远。

试回答下面的问题：

⑴该实验的目的是想研究。

⑵让不同质量的钢球从斜面的同一高度自由滚下是为了。

⑶该实验可得出什么结论？

一选择题

1、是某跳水运动员正在进行训练的情景，从起跳至落到水面的过程中，运动员的动能与重力势能变化的情况是（）

A.动能一直减小，重力势能一直增大

B.动能一直增大，重力势能一直减小

C.动能先增大后减小，重力势能先减小后增大

D.动能先减小后增大，重力势能先增大后减小

2一位司机驾驶大货车在某路段由于超速行驶被警察拦住，警察对司机说：

“先生，刚才你的车速为70km／h，超速了。

”这司机不满地说：

“为什么小车的限速为80km／h，而大车的限速却为60km／h，不合理!

，，从以上对话可知，这司机显然没有理解动能跟下列哪组物理量有关

A．跟速度和时间有关B．跟速度和路程有关

C．跟速度和质量有关D．跟质量和时间有关

3如图3，钢珠沿竖直平面上的光滑轨道abcd从a点运动到d点，钢珠

A．通过d时的速度比通过c时大

B．在c点比在b点的重力势能小

C．从a运动到b的过程中，动能转化为重力势能

D．从b运动到c的过程中，机械能转化为重力势能

42008年5月12日在我省汶川发生了里氏8．0级特大地震，在众志成城、举国抗震救灾的日子里，为了尽快让全国人民了解震中汶川及附近地区的灾情，及时展开救援行动，在道路完全阻断、气候恶劣且余震不断的情况下，国务院抗震救灾指挥部果断组织了多次空降行动，其中15名空降兵将生死置之度外，乘坐大型军用运输机在茂县上空5000m处实施了空降，创造了世界空降史上“生死一跳”的奇迹（见图16）。

关于此次空降，下列说法正确的是

A．空降兵的着陆点一定在他跳离机舱时的位置的正下方B．空降兵着陆时的动能一定小于他跳离机舱时的重力势能

C．空降兵着陆时的动能一定等于他跳离机舱时的重力势能D．空降兵着陆时的动能一定大于他跳离机舱时的重力势能

5下面的四幅图中属于动能转化为重力势能的是

6下列过程中，属于动能转化为重力势能的是

A．小球在水平桌面上向前滚动B．蓝球从篮筐中下落

C．秋千从低处荡到高处D．小孩从滑梯上匀速滑下

7在5.12四川汶川地震救灾中，人民子弟兵从直升飞机上抛下救灾物资，救灾物资在加速下落时

A、动能和重力势能都增加B、动能和重力势能都减小

C、动能增加，重力势能减小D、动能减小，重力势能不变

82007年12月4日，跳伞爱好者彭刚纳尔从亚洲第一高楼——“台北101大楼”楼顶跳下，从A处到B处的过程中下落速度越来越快，从B处到C处由于打开降落伞而匀速下降，则（）

A．AB过程动能变小，BC过程动能不变B．AB过程动能变小，BC过程动能变小

C．AB过程动能变大，BC过程动能变小D．AB过程动能变大，BC过程动能不变

9图8所示的事例中，物体机械能增加的是

10汶川地震发生后，解放军飞机向灾区空投了大批救灾物资。

系着降落伞的食品箱在加速下落一段距离后变为匀速下落，食品箱和降落伞在匀速直线下落的过程中

A．动能越来越大B．机械能保持不变

C．运动状态一直在改变D．所受的重力和空气阻力是一对平衡力

11在大型游乐场里，小明乘坐如图所示匀速转动的“摩天轮”，正在向最高点运动，对此过程，下列说法正确的是（）

A．小明的重力势能保持不变B．小明的动能保持不变

C．小明的机械能守恒D．小明的机械减少

12“神舟六号”载人舱在返回地面附近时，由于受到空气阻力，做匀速运动，则载人舱在匀速下

降过程中，它的

A.动能不变，势能增大B.动能不变，势能减小C.动能减少，势能不变D.动能增大，势能减小

13下图所示的链球、铅球、铁饼和标枪都是奥运会田径项目，当把这些物体斜向上抛出后，不计空气阻力，则这些物体从被抛出到落地的过程中（）

A．物体的动能一定增大，重力势能一定减小B．物体的动能一直减小，重力势能一直增大

C．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小

D．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大

14同学们都玩过秋千吧，闭上眼睛，那种时高时低的感觉如同在飞……，你知道其中能量的转化吗？

对于右图中荡秋千的小孩，下列分析正确的是

A、小孩在A点具有最大动能B、小孩从Ｃ荡到Ｂ的过程中，动能转化为势能

C、小孩从Ｂ荡到Ｃ的过程中，动能转化为势能

D、小孩从Ａ荡到Ｂ的过程中，在Ｂ点的机械能大于Ａ点的机械能

15华荃市境内的华荃山矿藏丰富，矿山工作车昼夜繁忙，其中李子埂煤矿的空中索道是连接山顶矿区和山下火车站的重要通道，当运矿车从山下沿索道匀速上山时（）

A.动能减少，重力势能减少B.动能增加，重力势能减少

C.动能不变，重力势能增加D.动能减少，重力势能增加

16“神州六号”载人飞船的返回舱下落到地面附近时，由于受到空气阻力而做减速运动。

在减速下降的过程中，返回舱的（）

A.动能增大，势能减小B.动能减小，势能减小c.动能不变，势能减小D.动能减小，势能增大

17下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是：

A、跳伞运动员在空中匀速下落的过程。

　B、热气球上升的过程。

　C、汽车在水平路面上匀速行驶的过程。

　D、铅球自由下落的过程。

182007年10月24日“嫦娥一号”卫星发射升空，它在加速上升过程中（）

A.动能不变，重力势能增加B.动能增加，重力势能增加

c.动能不变，机械能不变D.动能增加，重力势能减少

19如图所示为一高山的等高线图，某登山运动员从A点到达B点时，下列说法正确的是

A.运动员的体重变大B.运动员的重力势能减小

C.运动员烧水时，水的沸点升高

D.运动员携带的气压计的示数减小

20如图，为探究能量转化，小明将小铁块绑在橡皮筋中部，并让橡皮筋穿入铁罐、两端分别固定在罐盖和罐底上。

实验装置做好后让它从不太陡的斜面上滚下，发现橡皮筋被铁块卷紧了，接着铁罐居然能从斜面底部自动滚上去!

以下有关能量转化的判断，正确的是（）

A．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是重力势能转化为动能

B．铁罐在斜面上从最高处滚到最低处，主要是弹性势能转化为动能

C．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是动能转化为重力势能

D．铁罐在斜面上从最低处滚到最高处，主要是弹性势能转化为重力势能

212006初三

（1）班《八荣八耻》宣传栏中记述着：

“某高楼大厦发生高空抛物不文明行为，一位老太太被抛下的西瓜皮砸伤……”，被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是

A．重力势能B．动能C重力D密度

22湘西猛洞河漂流途中经过一处瀑布，瀑布落在身上时，会让人感到有点痛。

瀑布在奔流而下的过程中

A、水的动能转化为重力势能B、水的重力势能转化为动能

c、水的动能和重力势能之间没有转化D、水的动能和重力势能都在减小

23如图，先用绳子把一个铁锁悬挂起来，然后把铁锁拿近到自己的鼻子，松手后，铁锁向前摆动又摆回来。

有关铁锁在摆动过程中的能量转化，下列说法正确的是

A．铁锁回摆后能碰到鼻子，因为铁锁的机械能始终不变B．铁锁下降过程中，重力势能转化为动能

C．铁锁上升到最高点，重力势能最小D．铁锁下降到最低点，动能最小

24.如图所示，粗略测量小明同学引体向上运动的功率时，下列物理量不需要测量的是（）

A.小明的质量B.单杠的高度

C.每次身体上升的高度D.做引体向上的时间

25．用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图5所示的甲、乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦

A．甲较省力且机械效率较高B．乙较省力且机械效率较高

C．两个滑轮组省力程度不同，机械效率相同D．两个滑轮组省力程度相同，机械效率不同

26．甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。

两者相比，甲升降机

A．电动机做的总功较少B．电动机做的总功较多

C．提升重物做的有用功较少D．提升重物做的有用功较多

27．如图4所示，忽略空气阻力，由空中A处释放的小球经过B、C两位置时具有相同的

A．速度B．动能C．机械能D．重力势能

二填空题

12008年5月12日，四川汶川发生了强烈地震。

在道路完全中断的情况下，空军派出直升机进行救援，空降兵在匀速下落中相对于降落伞是_______的，机械能是_______（填“增大”、“减小”或“不变”）的。

2地球上的水处于不停的运动之中，陆地和海洋表面的水，通过蒸发进入大气，在我国的南方地区，这些水蒸气遇到冷空气时会形成雨云，以降雨的形式完成“水→气→水”的一次水循环；而在我国的某些高原地区，一年四季都很少降雨与下雪，但在冬季，由于暖湿气流的到达，雪山的冰层还是会显著地增厚，为夏季储备了足够的灌溉用水．据此请解答下述两个问题：

（1）暖湿气流到达雪山，使雪山冰层增厚所经历的物态变化的过程可能是________；

（2）水蒸气由陆地和海洋表面上升到高空的过程中．将________能转化成了水蒸气由于高度的升高而增加的重力势能

3.2008年5月12目下午2时28分，中国四川汶川发生了8级强烈地震，大地震使得局部地形改变，或隆起．或沉降。

巨大的“破坏力”使得道路、铁轨和桥梁等发生。

四川北川、青川、德阳等地出现了33个大大小小的堰塞湖，其中有些堰塞湖水位不断上升，在较短时间内湖水的重力势能（填“增加”或“减少”），威胁百姓安全。

4唐诗中有“黄河远上白云间”、“不尽长江滚滚来”的诗句，从物理学的角度来看，前一句生动形象地表明黄河水存储着大量的能，后一句表明长江水具有大量的能．

5四川汶川地震造成的唐家山堰塞湖水位不断上升，水的 能增大，若一旦溃堤，奔流而下的水所具有的能会给下游造成巨大的损失。

6。

空降勇士在空中下降的过程中，他们的重力势能将▲（填“增大”或“减小”或“不变”）。

7以同样快慢、沿同一方向匀速前进的拖拉机和联合收割机。

以联合收割机为参照物拖拉机是___________的，拖拉机在前进过程中动能___________（选填“增大”、“不变”或“变小”）。

8运动员射箭时用力将弓拉开，在放开箭的瞬间，弓的　　　　能转化为箭的　　　　能，箭在空中向上飞行的过程中，箭的　　　　能增大。

9司机师傅很轻松地转动方向盘就能改变汽车的行驶方向，为什么会有这样的效果呢？

同学们利用如图所示装置进行了研究，用弹簧测力计拉着绕在大轮上的细绳向上运动时，小轮绕着共同的轴心转动可以提升物体。

要使挂在小轮上重力为2N的物体匀速上升10cm，则测力计的示数为0.8N，上升距离为30cm。

由此可知，利用此装置可以（选填省力或省功）,其机械效率是。

10如图甲所示的滑轮组，每个滑轮等重。

不计绳重和摩擦，物体重G1从200N开始逐渐增加，直到绳子被拉断。

每次均匀速拉动绳子将物体提升同样的高度。

图乙记录了在此过程中滑轮组的机械效率随物体重力的增加而变化的图像。

（1）每个滑轮重多少N?

（2）绳子能承受的最大拉力是多少N?

（3）当滑轮组的机械效率为80％时，物体重多少N?

11如图8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

做的有用功是J．做的总功是J．滑轮组的机械效率是

12如图4所示，“嫦娥一号”卫星成功实施了三次近月制动，顺利完成“太空刹车”动作，建立了正常姿态，进行环月飞行。

在制动过程中“嫦娥一号”的机械能。

（填“增加”“减少”或“不变”）

14一游客在乘缆车匀速上山的过程中，他的动能______，机械能_____。

（填“增大”、“减小"或“不变

15在2008年“5·12”汶川特大地震中，形成了多处堰塞湖，其中最大的唐家山堰塞湖积水量高达2亿立方米以上。

堰塞体有溃决的危险，对下游群众的生命及财产安全造成严重威胁。

由于地势险峻，国家只能用空降的方式输送部队和大型设备，进行抢险。

请回答下列问题：

（1）堰塞湖中的水蕴藏着巨大的能，堰塞体一旦溃决，这种能量将会转化为水的能。

（2）若抢险不及时，使积水增加，将会增大水对堰塞体的，所以需要开槽引流，降低水位，排除险情。

（3）空降大型机械时，使机械匀速下落的过程中，它的能不变。

16下图表示撑杆跳高运动的儿个阶段：

助跑、撑杆起跳、越横杆。

在这几个阶段中能量的转化情况是：

⑴.助跑阶段，运动员消耗体内的化学能_________________（选填“大于”、“小于”或“等于”）运动员和撑杆获得的动能。

⑵.撑杆起跳阶段，运动员的______________能增加。

⑶.运动员越过横杆后，运动员将_______________能转化_________________能。

17.浙江省绍兴市2006在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：

①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置。

为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证．他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如表所示。

（1）该同学依据判断重力势能的大小；

（2）本实验的结论是；

（3）若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制相等的变量是。

18如图16所示．当松开小车上拧紧的橡皮筋时，橡皮筋的_______转化为小风扇的动能；小风扇转动

向后吹风，使小车向前运动．这是因为_______。

19．甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9S，若甲乙两人的体重之比为5：

6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是　　　　，甲乙两人平均功率之比是　　　　。

20．如图所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N。

利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端。

则拉力做功的功率为________W，该装置的机械效率为_________。

21用滑轮组提起的重物减少时，其机械效率将如何改变？

说明理由。

1D2C3A4B5C6C7C8D9A10D11B12B13C14C15C16B17D18B19D20D21B22B23B24：

B25C26A27C

1：

静止；减小2凝固动3形变；增加4势动5势机械能6。

减小7静止增大8弹性势；动；重力势9省力83.3%10100N

（2）当G=1800N时，F最大绳子能承受的最大拉力:

500N（3）800N11800150053.3%12减少14不变增大15势动压强动

16大于势重力势动17橡皮泥的凹陷程度物体的重力势能的大小与物体高度有关，越高，重力势能越大。

球离橡皮泥高度小18弹性势能力的作用是相互的（或力可以改变物体的运动状态）19：

5：

6　　3：

420：

100、40%21减小由于忽略摩擦及绳重

所以当提升的物体重力减小时，滑轮组机械效率减小。

（或者当提升物体的重力减小时，有用功减小，额外功不变，故其机械效率减小。

）