九年级物理《151 功》学案 人教新课标版.docx
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九年级物理《151功》学案人教新课标版
2019-2020年九年级物理《15.1功》学案人教新课标版
【学习目标】：
⒈知道机械功的概念理解做功的两个必要因素。
认识在什么情况下力对物体做了功，在什么情况下没有做功。
⒉理解计算功的公式和单位，并会用功的公式进行简单计算。
⒊常识性了解功的原理。
能利用不同的研究方法得到功的原理，知道使用任何机械都不省功。
会应用功的原理进行简单的计算。
【学习重点】：
做功的两个必要因素，能用功的公式进行简单的计算
【学习难点】：
通过预习，你认为本节课的学习难点是什么？
【学习过程】：
力学中的功
合作探究
自学本节课文第一、二自然段，并参看图及图注。
思考讨论以下问题：
⑴力学里所说的“功”，它的含义是什么？
当一个力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过一段距离，力学里就说这个力对物体做了功。
⑵分析图1，做功的实例：
在什么力作用下，（这个力的方向是怎样？
）沿什么方向移动通过了一段距离？
什么力对物体做了功？
⑶力学里的功包括哪两个必要因素？
力学里的功包括两个必要因素：
一是___，二是___________________。
⑷练习、分析并演示以下问题，讨论力对物体是否做功？
①放在水平木板上的小车，在水平拉力作用下前进了一段距离，拉力和重力这两个力哪个力对物体做了功？
为什么？
②用手提着木块不动，木块受几个力的作用？
哪个力对木块做了功？
③用沿水平的拉力拉动小车在水平木板上前进。
当把拉力去掉后，小车还向前运动一段距离，在这段距离上，拉力对小车做功了吗？
通过以上问题的讨论，进一步理解做功的两个必要因素。
研究力对物体做功时，要分清哪个力对物体做功，或者哪个物体（施力物体）对哪个物体（受力物体）做功。
功的计算
合作探究
⒈放在水平面上的小车，在水平拉
力作用下前进一段距离，如图1所
示，拉力对小车做了功。
图1
甲：
拉力为F，小车在拉力方向上通过的距离是s，拉力对小车做功；
乙：
拉力为2F，小车在拉力方向上通过的距离是s，拉力做的功是甲图中拉力所做功的___倍。
丙：
拉力为2F，小车在拉力方向上通过的距离是2s，拉力做的功是甲图中拉力所做功的__倍。
小结：
可见力越大，使物体移动的距离越大，做的功______。
功的大小跟作用在物体上的力成_______，跟物体通过的距离成_______。
⒉功的计算公式
功的定义：
________________________________________________。
用W表示功，用F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离，则功的公式可写成：
________
⒊功的单位
在国际单位制中，力的单位是牛顿（N），距离的单位是米（m），功的单位是牛顿·米，它有一个专用名称叫焦耳，简称焦（J）。
1焦＝１牛·米
⒋例题：
阅读分析P105例题，然后试着解决以下问题，注意解题规范化。
马拉着质量是xxKg的小车在水平路上前进了400m，做了3×105的功，马的水平拉力是多大？
功的原理合作探究
1、左图是_____杠杆，它的特点是
能______,但要_______.它的动力臂是阻力臂的__倍，动力是阻力的______倍，当用它把一个重为10N的物体提高1m时，人对杠杆的力是
_____N,人手移动的距离是______m,杠杆对物体所做的功是_______J，人对杠杆做的功是_______J.
右图是_____杠杆，它的特点是能______,但要_________.它的动力臂是阻力臂的_____倍，动力是阻力的______倍，当用它把一个重为10N的物体提高1m时，人对杠杆的力是_____N,人手移动的距离是______m,杠杆对物体所做的功是_______J，人对杠杆做的功是_______J.
2、使用一动滑轮把一重为10N的物体提高4m，则拉力是_____N，拉力移动的距离是______m,
人对动滑轮所做的功是______J,动滑轮对物体所做的功是_______J.（不计动滑轮及绳的的重和摩擦，若记的话，这两个功那个大？
）
3、从这两个实例中你能总结出什么规律？
【小结】：
通过本节课的学习你的目标达到了吗？
还有什么疑问请写在下面：
【当堂检测】：
1、力学里所说的功包含两个必要的因素：
（1），
（2）。
2、如图5所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想，你认为合理的是（）
A．文具盒所受重力对它做了功
B．文具盒所受支持力对它做了功
C．文具盒所受的推力F对它做了功
D．在此过程中没有力对文具盒做功
3、如图7所示的几个情形中，所提到的力没有做功的是（）
4、下列情景中，重力对小球做功的是（）
A.小球由高处落下B.小球在地面上静止
C.小球沿水平轨道运动D.小球悬挂在天花板上不动
5、叉车举起货物，________对货物做了功；燃烧的气体使火箭起飞，________对火箭做了功；；
6、羽毛球运动员用200N的力将一个羽毛球打出50m，在羽毛球飞行过程中，运动员通过羽毛球拍对球所做的功是。
拓展延伸
1、小强推着小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m，则小车的速度为＿＿＿＿＿m/s．如果水平推力为10N，在此过程中小强对小车做的功为＿＿＿＿＿J．
2、在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m，在此过程中（）
A．推力做了5000J的功B．推力做了1000J的功
C．重力做了5000J的功D．重力做了1000J的功
3、小红用100N的力，在水平面上推一辆重500N的小车前进了10m，撤去外力后小车又前进了0.5m，求推力对小车共做了多少功？
4、使用自重可以忽略的杠杆把重为100N的物体提起，人对杠杆做的功为200N,求杠杆把物体提起的高度。
5、用50牛顿的举力，将杠铃匀速地举高，若所做的功为250焦耳，那么举高的高度是__________米。
6、沿着长2米、高0.5米的斜面，某人用沿斜面向上的70N的力将重为103牛的物体，匀速地推到斜面的顶端，那么，人所做的功是_________焦耳。
7、小红用100N的力，在水平面上推一辆重500N的小车前进了10m，撤去外力后小车又前进了0.5m，求推力对小车共做了多少功？
2019-2020年九年级物理《15.1功》导学案
【学习目标】
1.理解功。
说出物理学定义功的意义；会利用功的两个必要因素判断是否做功；会利用功的计算公式进行简单的计算。
2.解释物体在水平地面滑动重力不做功的原因。
3.知道功的原理。
通过实验，发现并记住使用任何机械不省功；会进行简单相关计算。
【学习重点】
1.会利用功的两个必要因素判断是否做功。
2.会利用功的计算公式进行简单的计算。
【学习过程】
课前预习学案
●温故而知新
1.力，表示力的符号一般是。
力的单位是，单位符号是。
2.距离是长度的另一种叫法。
因此，距离的主单位是米，符号是。
3.力的作用效果是：
力可以改变；力还可以改变。
4.重力的方向是，重力的计算公式是。
●自主学习
1.如果一个力作用在_____上，物体在___________移动了一段距离，这个力的作用就显示出了_____，力学中就说这个力做了功。
2.功的计算公式：
_________________。
其中W表示_____，它的单位是_____；F表示______，它的单位是______；s表示_____，它的单位是_______。
3.大量事实表明：
使用机械时，人们所做的功，都__________不用机械时所做的功，也就是_______________________。
这个结论叫做功的原理。
课内探究学案
一、自主学习，交流预习情况
小组交流讨论，解决不了的问题由组长汇总。
二、合作探究
任务一：
什么叫做力学中的功？
1.功的两个必要因素：
一个是__________________________________________，另一个是________
_____________________________。
2.仔细观察课本P104图15.1-1。
想想这些做功的实例中，它们的共同点是：
（1）；
（2）。
3.如图是力没有做功的几个实例，甲没有做功的原因是，乙没有做功的原因是__________________________________。
任务二：
你会算吗？
1.质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物，一匹马拉着它将货物匀速运到了5000m外的货场.如果雪撬行进中受到的摩擦力是1000N，求马运货时做的功。
（g=10N/kg）
2.用竖直向上的力拉着重50N的物体在竖直方向上匀速运动了2m，求拉力所做的功。
（g=10N/kg）
3.用竖直向上，大小为80N的力拉着质量为5kg的物体在竖直方向移动了2m，求拉力所做的功。
（g=10N/kg）
小结：
当物体在力的作用下在竖直方向上运动时，可以认为是这个力克服重力做功，计算做功的大小时可用公式W=Fs=____进行计算；当物体在力的作用下沿水平方向上做匀速直线运动时，可以认为是这个力克服摩擦力做功，计算这个力做功的大小时可用公式W=Fs=_______进行计算。
任务三：
为什么使用机械时不能省功？
1.思考：
有些机械可以省力，例如________、________；有些机械可以省距离，例如______。
这些机械是否可以省功呢？
2.实验探究
（1）照图那样，利用杠杆提起砝码。
将砝码重G=5N、动力（动力即手的拉力，可由计算得出）以及测出的砝码升高的距离h和手移动的距离s，填入下表，算出直接将砝码提高所做的功W1=Gh和使用杠杆把它提高h所做的功W2=Fs。
砝码重G/N
砝码提升高度h/m
直接用手所做的功W1/J
动力F/J
手移动的距离s/m
使用机械所做的功W2/J
杠杆
动滑轮
（2）比较上述两个实验中例用机械时所做的功和直接用手所做的功，它们关系是W1____W2。
（3）思考：
实际的拉力应该_________（大于、小于）表格中的数据，原因是对于杠杆来说，拉力F除了要克服重力做功以外还需要克服______________和______________做功；对于动滑轮来说，还要克服__________和___________做功。
因此实验情况下W1_____W2。
3.拓展训练：
使用自重和摩擦可以忽略的动滑轮提起生50N的重物，人对绳做的功是100J，求动滑轮把物体提起的高度。
三、全班交流、精讲点拨
【本节课你学到了什么？
】
●课后练习巩固
1.下列几种情况下，没有力对物体做功的是（ ）
A.在光滑水平面上匀速运动着的小球 B.某人从山脚跑到了山顶
C.汽车沿着斜面向上匀速行驶 D.起重机吊着重物匀速下降
2.在下列哪种情况下，人对手提箱做了功（ ）
A.人提着手提箱在地面上站着不动
B.人提着手提箱顺着楼梯走上楼
C.人提着手提箱站在沿水平路面行驶的汽车里不动
D.人将手提箱放在电梯的地板上乘着电梯上
3.汽车在平直道路上做匀速直线运动，下列说法中正确的是（ ）
A.汽车的牵引力为零 B.汽车所受的摩擦力为零
C.汽车牵引力所做的功为零 D.汽车所受的合力为零
4.xx年4月，闽粤港澳学界埠际田径比赛在龙岩市体育中心举行。
龙岩市选手周兴礼代表福建队在中学男子6kg级铅球项目中打破了13.70m的纪录，创造了13.98m的新纪录。
若他破纪录的一掷，用力是600N，则他对铅球所做的功是（ ）
A.0 B.838.8J C.8388J D.条件不足，无法求出
5一起重机的钢索吊着重1000N的物体匀速上升2m后，又沿着水平方向缓慢移动了4m，在整个过程中，起重机的钢索对物体做的功是（ ）
A.6000J B.4000J C.xxJ D.无法确定
6.放学后，某同学背着重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，则他在回家的过程中对书包所做的功约为（ ）
A.0J B.400J C.xxJ D.2400J
7.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.0.02JB.O.2JC.2JD.20J
8.如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦，拉力F做的功为（ ）
F2
F1
A.50J B.25J C.100J D.200J
9.如图所示，将同一物体分别沿光滑的斜面AB、AC以相同的速度从底部匀速拉到顶点A，已知AB>AC，施加的力分别为F1、F2，拉力做的功为W1、W2，则下列判断中正确的是（）
A.F1F2、W1>W2
C.F110.一个重500N的物体，用拉力F使它沿着长5m，高3m的光滑（摩擦力忽略不计）斜面AB（如图），由A拉上平台B在这过程中：
（1）拉力做的功是多少？
（2）若在平台BC上用力使物体前进5m，这时重力做的功是多少J？
11.一个人的质量为60kg，人的密度大致与水相近，那么：
（1）这个人的体积在约为多少m3？
（2）他匀速地从楼梯底端走上顶端，若楼梯长为5m、高为3m，则他需克服自身重力做多少功？
12.重为80N的物体在大小为20N，方向水平向右的拉力F1作用下，在水平面上以2m/s的速度做匀速直线运动。
当撤去拉力F1，物体静止后，改用方向水平向左，大小为30N的拉力F2使物体向左运动做了450J的功，在力F2作用的过程中，求：
（1）物体与地面之间的摩擦力；
（2）拉力F2使物体移动的距离。
【学习内容】第十五章功和机械效率第2节机械效率（第1课时）
【学习目标】
1.理解机械效率。
说出机械效率定义及物理意义；识别有用功、额外功和总功；熟记机械的计算公式。
2.会初步计算简单机械的效率，记住机械效率的计算结果以百分数表示。
3.解释机械效率不可能高达100%。
【学习重点】
识别有用功、额外功和总功；简单计算机械效率。
【学习过程】
课前预习学案
●温故而知新
1.功的两个必要因素是______________，__________________。
功的计算公式是：
_________。
克服重力做功也可写成____________，克服摩擦力做功也可写成__________。
2.任何机械____________，原因是____________________________________________。
●自主学习
1.必须要做的功叫做________功，不需要但又不得不做的功叫做_______功。
总功指的是______________和___________的总和。
2.用桶从井中打水，对水做的功是_____功，对桶做的功是________功，人对绳子所做的功是______功；如果桶掉到水井里，需要从进中将桶捞上来，那么对水做的功是______功，对桶所做的功是______功。
3.有用功跟总功的比值叫____________，机械效率的计算公式是____________。
有用功总是______总功，所以机械效率总是小于____。
如果总功是800J，有用功是600J，机械效率就是_____。
4.提高机械效率的主要办法是_________，使它更_______，更_______，这样做的好处是可以在有用功一定时，减少________功。
课内探究学案
一、自主学习，交流预习情况
小组交流讨论，解决不了的问题由组长汇总。
二、合作探究
任务一：
你能判断吗？
如图，要把重100N的沙子运上三楼，图中画出了三种办法，请通过计算说明：
哪种办法最好，哪种办法最不好，为什么？
方法1：
W有1=
W总1=
η1=
方法2：
W有2=方法3：
W有3=
W总2=W总3=
η2=η3=
任务二：
你会计算吗？
起重机把质量为0.8t的重物匀速提升了5m，而它的电动机所做的功是6×104J，起重机的机械效率是多少？
解答：
物体的重力
G=
起重机所做的有用功
W有=
起重机的电机所做的功是总功
W总=
起重机的机械效率
η=
任务三：
计算斜面和滑轮组的机械效率
1.一个重为10N的物体在4N的拉力下沿斜面从底端拉到顶端，已知斜面长0.5m高0.2m，求斜面的机械效率。
2.一个动滑轮，将重为20N的物体提高4m的过程中，拉力的大小为12.5N，求这个动滑轮的机械效率。
归纳小结：
1.利用斜面做功时，有用功就是克服物体的重力所做的功，可以用公式________来计算；总功就是拉力F所做的功，可以用公式_______来计算。
2.利用动滑轮来提升物体时，有用功就是克服物体的重力所做的功，可以用公式______来计算；总功就是拉力F所做的功，可以用公式________来计算。
三、全班交流、精讲点拨
四、课内练习巩固
1.某同学用水桶从进中打水，他对桶所做的功叫_________功，对水所做的功叫做______功。
若他不小心把桶掉进井里，他在捞桶时桶里带起了一些水，此时他对桶所做的功叫做_____功，对水所做的功叫做效外功。
2.有用功与总功的比值叫做机械效率，它反映了___________________________，计算公式是_______，由于任何机械本身都存在______，而且任何机械的转动部分都有______，所以使用任何机械时，都不可避免的要做额外功，因此机械效率总是_____1（大于、小于、等于）。
3.暖水瓶重5N，内装20N的水，某同学从一楼打水送到二楼，暖水瓶在此过程中升高了3m，这个同学做的有用功是______，总功是_______，机械效率是____________。
4.用重0.5N的动滑轮把2N的物体匀速提升0.4m，不计绳重与摩擦，做的有用功是_____J，额外功是______J，机械效率是_______。
5.在学校的升旗仪式上，升旗手将重15N的国旗升高10m做了200J的功，则有用功为_____J，机械效率是_______。
6.斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小波和小新分别用如图所示的甲、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
【本节课你学到了什么？
】
●课后练习巩固
1.如图所示，是工人师傅往高处运送货物的两种方法。
物重均为500N，滑轮重均为10N，不计摩擦和绳重，下列说法正确的是（）
A.甲的拉力等于乙的拉力B.甲图中的拉力小于乙图中的拉力
C.甲的机械效率小于乙的机械效率D.甲的机械效率大于乙的机械效率
F
F
A
第1题图第2题图第3题图
2.小明利用如图所示的装置沿水平方向将一个重xxＮ，底面积为0.5m2的物体A向左匀速拉动2m，物体A受到的摩擦力为600Ｎ，作用在绳端的拉力为250Ｎ，则物体A对地面的压强是 Pa；拉力做的功为_________J；该装置的机械效率是 。
3.（xx•泉州）建筑工人用如图所示的滑轮组，将重800N的重物匀速提高5m，拉力所做的功为4800J，则该滑轮组的机械效率是（ ）
A.67%B.73%C.83%D.100%
4.下列关于机械效率的说法中，正确的是（ ）
A.做功多的机械，机械效率一定高B.越省力的机械，机械效率越高
C.使用机械的目的是为了提高机械效率D.使用任何机械，它的机械效率都小于1
5.某人用滑轮组将重为700N的物体匀速提升0.2m高，所用拉力为250N，且已知在提升重物过程中的机械效率为80％，则拉力所做的功为（）
A.112JB.150JC.175JD.187.5J
6.一座高达40米的大桥，总长为8350米，其中正桥只有850米，而两侧引桥却长达7500米。
一座大桥为什么要有这么长的引桥呢？
小明很奇怪，请教老师后，他明白了引桥相当于一个斜面。
（1）小明用如图所示的斜面进行模拟实脸。
在保持斜面高度不变的情况下，改变斜面的长度。
发现斜面越长，拉动小车匀速上升的力F越小。
由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到 （“省力”或“省功”）的作用。
（2）一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一侧引桥（长3750米），需要的时间为 秒，所做的有用功为 焦。
F
7.（xx•攀枝花）如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是 J，斜面的机械效率是 。
1m5m
第7题图第8题图
8.（xx•重庆）如图所示，工人利用动滑轮将沙匀速向上提升2m，已知沙重184N，动滑轮重6N，桶重10N，绳重和摩擦均不计。
则拉力的大小是 N，此时该装置的机械效率是 。
9.用一个杠杆来提升重物。
已知动力臂是阻力臂的3倍，物体重600N，手竖直向下压杠杆的动力是210N，物体被提升20cm。
求：
（l）手压杠杆下降的高度；
（2）人做了多少总功；
（3）人做了多少额外功；
（4）杠杆的机械效率是多大。
【学习内容】第十五章功和机械能第2节机械效率（第2课时）
【学习目标】
1.会测量斜面的机械效率。
探究斜面的机械效率与哪些因素有关并熟记相关结论；解释使用斜面时额外功形成原因。
2.会测量滑轮组的机械效率。
探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关并熟记相关结论；解释使用滑轮组时额外功形成原因。
【学习重点】
测量斜面的机械效率；测量滑轮组的机械效率。
【学习过程】
课前预习学案
●温故而知新
1.必需要做的功叫________，不需要但又不得不做的功叫做__________，有用功和额外功的总和叫做________。
机械效率指的是______________________，机械效率_____大于1。
2.利用斜面做功时，计算有用功的公式是_______，计算总功的公式是________；利用滑轮组来提升物体时，计算总功的公式是__________。
●自主学习
阅读课本P109《探究斜面的机械效率》完成下面的问题
1.
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