第十一章功和机械能导学案.doc

第十一章功和机械能导学案.doc

《第十一章功和机械能导学案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第十一章功和机械能导学案.doc（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

第十一章功和机械能

第一节功

【学习目标】

1.知识与技能

●结合实例知道机械功的概念。

●能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。

●理解功的概念，知道使用任何机械都不能省功。

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。

【重、难点】理解功的概念。

【自主学习】

1.如果___________________________________，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。

2.认真分析下列做功的事例，你会发现力学中的“功”包含的两个必要因素：

一个是________________________，另一个是_______________________。

A、人把车水平推动B、运动员把杠铃C、苹果由树上落下

举过头顶

3.在物理学中，把____________________________的乘积叫做功，公式为________，在国际单位制中力的单位是_____，距离的单位是____，功的单位是____，它有一个专门的名称叫_______，简称________，符号________。

4.大量事实表明：

使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时所做的功，也就是_________________________。

这个结论叫做______________。

【能力生成】

1.下列几种情境中，人对物体做功的是（）

A、用力搬石头，但没有搬动

B、举着杠铃原地不动

C、提着水桶水平行走

D、用水平推力推着小车水平前进

2.下列关于物体是否做功的说法正确的是（）

A、起重机吊着钢筋水平移动一段距离，起重机对钢筋做了功

B、被脚踢出的足球在草地上滚动的过程中，脚对足球做了功

C、小刚从地上捡起篮球的过程中，小刚对篮球做了功

D、小丽背着书包在路边等车，小丽对书包做了功

3.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度，对物体所做的功：

（）

A、杠杆最多B、斜面最多

C、滑轮组最多D、一样多。

4.在水平地面上，用50N的水平拉力拉动重100N的小车，使小车沿水平方向前进5m，拉力所做的功等于多少焦？

重力所做功多少焦？

【检测与反馈】

1.下列过程中，力对物体做功的是（）

A、人提水桶水平匀速移动一段距离

B、人推桌子，没有推动

C、冰块在冰面上靠惯性匀速滑动

D、气球吊着重物缓缓升高

2.关于对物体做功，下列说法正确的是（）

A、悬挂着的电灯，电线的拉力对电灯做了功

B、起重机将重物提升，起重机对重物做了功

C、小球沿水平面向前滚动，重力做了功

D、人提着书包，使书包沿水平方向移动距离，手对书包竖直向上的拉力对书包做了功

3.如图4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

4.一个同学用120N的水平方向的力，将一只重4N的足球踢到25m远处，对他踢球时做功的情况，下列说法正确的是（）

A．做功3000JB．做功100J

C．没有做功D．做了功，但条件不足，无法计算

5.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的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多

B．在光滑地面上做功较多

C．两次做功也一样多

D．条件不足，无法比较

6.把质量为20Kg的箱子，从地面匀速搬到10m高的楼上，对箱子所做功为______J。

7.在水平桌面上，将重为20N的木块沿直线匀速向前推了5m，所用的推力为4N，撤去推力后，木块由于惯性又前进了1m，则推力所做的功是J，重力所做的功为J。

8.正方体物块的重力为100N，边长为1.2m，人用50N的水平推力使物体匀速移动了一段距离（如图所示），推力做的功是_______J，重力做的功是_______J．

9.如图所示，用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m，不计摩擦和滑轮重，所施加的拉力F=_______N，这一过程中拉力F做功______J。

10.马拉着质量是2000Kg的小车在水平路面上前进了400m，做了3×105J的功，马的水平拉力是多少牛？

11.一辆重为6×104N的载重汽车以10m/s的速度匀速驶上一个长为500m的斜坡，已知汽车的牵引力为4.8×103N，求：

（1）汽车从斜坡底端开到顶端所需的时间．

（2）汽车的牵引力做的功．

【课后反思】

第二节功率

【学习目标】

1.知识与技能

●理解功率的概念。

●知道功率的计算公式和单位。

2.过程与方法

●通过观察了解功率的物理意义。

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。

【重点】功率的计算公式和单位。

【难点】功率的概念。

图1

【自主学习】

1.图1中，小红与爷爷进行登楼比赛，小红和爷爷的体重都是500N，每层楼高3m。

（1）他们第一次比赛都从一楼登上三楼，小红用时15s，爷爷用时30s,则小红做功J，爷爷做功J。

小红每秒做功J，爷爷每秒做功J，做功较快。

可见：

做功越快。

（2）他们第二次比赛都用时20s，小红从一楼登上三楼，爷爷从一楼登上二楼，则小红做功J，爷爷做功J。

小红每秒做功J，爷爷每秒做功J，做功较快。

可见：

做功越快。

2.就像用速度表示运动的快慢一样，为了表示，物理学中引入了功率的概念。

叫做功率。

功率的公式：

。

其中，p表示，单位：

；W表示，单位；t表示，单位。

3.1瓦特（W）＝焦/秒（J/s）

1千瓦（kW）＝瓦（W）

4.你从一楼走上三楼的功率约为W。

【能力生成】

1.某机械功率为200W，表示该机械（）

A.每秒做功200J/sB.能做200J的功

C.每秒的功率为200WD.每秒钟做200J的功

2.关于功率，下列说法中正确的是（）

A、机器的功率越大，做的功就越多

B、机械效率越大，机械的功率就越大

图2

C、机械的功率越大，做的功就越快

D、使用省力的机械，可以提高机械做功的功率。

3.一个工人用如图2所示的滑轮组在4s内把重350N的货物匀速提起1m，所用的拉力是l00N．则拉力做功的功率是_____W，此滑轮组的机械效率是______。

图3

4.如图3所示，在50N的水平拉力F作用下,重800Ｎ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120Ｎ，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_____J。

拉力做功的功率为W。

5.学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼，小丽同学想测量小军同学搬运器材过程中对箱子做功的功率。

⑴测量所需要的器材有：

⑵小丽同学设计的测量步骤如下，其中多余的是（）

A.测出箱子所受的重力

B.测出楼梯的总长度

C.测出一楼到三楼的竖直高度

D.测出小军上楼梯所用的时间

E.算出小军搬运箱子的功率

⑶请你帮小丽设计一个实验记录表格。

6.建筑工地上，水泥板质量为0.7t，起重机在20s内把它匀速提升到4m的高度，则起重机提升重物的功率是多少？

【检测与反馈】

1.当两台机器正常工作时，功率大的机器一定比功率小的机器（）

A.做功多B.做功少

C.做功快D.做功慢

2.甲、乙两台机器，它们的功率分别为50W和10W，在相同的时间里，甲做的功__________乙做的功；完成相同的功，甲用的时间__________乙用的时间。

（填“大于”，“小于”或“等于”）

3.下列关于功率的说法中，正确的是（）

A．物体做功越多，功率越大　

B．物体做功时间越长，功率越大

C．物体做功越快，功率越大　

D．物体做功时间越短，功率越大

4.下列说法中正确的是（）

A、机械效率越高，机械做功一定越快

B、做功越多的机械，机械效率一定越高

C、功率越大的机械做功一定越多

D、做功越快的机械，功率一定越大

5.班里组织一次比赛活动，从一楼登上三楼，看谁的功率最大。

为此，需要测量一些物理量，下列物理量中必须测量的是（）

①三楼地面到一楼地面的高度；

②从一楼到达三楼所用的时间

③每个同学的质量或体重；

④一楼到三楼楼梯的长度

A．②④D．①④C．①②③D．②③

6.登楼梯比赛时，某同学从底楼匀速登上五楼，共用了12s，该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于（）

A．500W B．100W C．50W D．10W

7.小刚要锯开厚度均匀的木板，每拉一次，据条移动的距离为0.3m，所用的力为180N，连续拉锯50次用了1min，这个过程中小刚做功为________J，功率________W．

8.甲、乙两位同学分别把同样重的木头从一楼搬到三楼，甲用的时间比乙用的时间长，两位同学对木头做功的大小关系是W甲_____W乙（选填"＞"、"＝"或"＜"），对木头做功快的是_______同学。

图4

9.如图4所示，一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）（）

A.1200WB.10W

C.12WD.120W

10.一吊车在2s内将1500N的货物提高2m后，在空中停留了3s，又在5s内沿水平方向将货物移送了10m，则10s内吊车的功率为（）

A．300WB．2000WC．3000WD．1500W

11."五一"假期，小林和爸爸一起去登山，小林用了15min登到山顶，爸爸用了20min登上了山顶，爸爸的体重是小林的1.5倍，则小林与爸爸的登山功率之比为（　）

A．9∶8　　　B．8∶9　　　C．1∶2　　　D．2∶1

12.甲、乙两辆汽车在水平路面上匀速行驶，两辆汽车的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为3∶1,则甲、乙两台机器的（）

A.做功之比为1∶1，受到的牵引力之比为3∶1

B.做功之比为1∶1，受到的牵引力之比为1∶1

C.做功之比为1∶1，受到的牵引力之比为1∶3

D.做功之比为1∶3，受到的牵引力之比为3∶1

13.在平地上，用75N的水平推力推动重120N的箱子，匀速前进了5m，所用的时间是3s，问：

（1）人做了多少功？

（2）人做功的功率是多少千瓦？

14.一滑轮组在10s内把受重力是500N的物体匀速提高0.5m，绳子的自由端被拉动2m，己知滑轮组的机械效率是75％，求：

（1）作用于绳端的拉力；

（2）拉力的有用功率。

15.一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如图5所示,若车重为8×104N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组机械效率为80%，问：

（1）该司机至少需要用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?

图5

（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为0.2m/s，则司机做功的功率是多少?

【课后反思】

第三节动能和势能

【学习目标】

1.知识与技能

●通过实例理解动能、势能的概念。

2.过程与方法

●通过实验，了解动能、势能的大小各与什么因素有关并能解释简单现象。

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。

【重点】决定动能、势能大小的因素。

【难点】理解动能、势能的概念。

【自主学习】

1.子弹能击穿靶，流水推动竹排，子弹和流水都做了功。

物体能够       _，表示这个物体具有       _，简称。

2.动能

（1）物体由于       _而具有的能量叫做动能。

如

等都具有动能。

（2）探究：

动能大小与什么因素有关

①如图所示，小球从光滑斜面上由静止开始下滑，到达底端的速度只与起点高度有关。

起点高度越高，到达底端的速度就越大，平面上的木块被撞得就越远，说明小球具有的动能越       _。

②步骤一：

让铁球甲从斜面F点滚下，打到一个小木块上，推动木块使木块从位置A移动到位置B。

③步骤二：

让铁球甲从斜面E点滚下，打到相同的小木块上，推动木块使木块从位置A移动到位置C。

④步骤三：

换一铁球乙（）从斜面上F点滚下，打到相同的小木块上，推动木块从位置A移动到位置D。

⑤分析步骤一、二，得出的结论是：

。

分析步骤一、三，得出的结论是：

。

3.势能

（1）物体由于     _      _ 而具有的能量，叫做重力势能。

如

等都具有重力势能。

（2）探究：

重力势能的大小与什么因素有关

①取两个完全相同的铝球，从不同高度自由落至同一沙地上，观察到从较_ _ 处落下的铝球砸出的坑深。

可见，在相同时，物体     _      _      _   ，重力势能越大。

②取两个体积相同的实心铜球和铝球，从同一高度自由落至同一沙地上，观察到_ _ 球砸出的坑深。

可见，在相同时，物体     _      _      _   ，重力势能越大。

4.物体由于              _ 而具有的能量叫弹性势能。

如     _      

_ 都具有弹性势能。

5._      _ 和     _      _ 统称势能。

【能力生成】

1.江河里流动的水具有能。

如果在江河上修筑拦河坝，抬高坝内水位就能增大坝内水的能。

2.下列实例中具有动能的是（   ）

A.射箭运动员把弓拉弯，给弓存储了能量

B.被球拍击扁的网球，也具有能量

C.停在空中的直升机

D.流水能推动竹排

3.下列实例中具有弹性势能（   ）

A.滑雪运动员从高处滑下时具有了能

B.飞行的网球

C.正在上升的火箭

D.被压缩的弹簧

4.人骑自行车从坡上下来时，速度会越来越大，在这运动过程中（   ）

A．人和车的动能增大

B．人和车的动能减小够

C．人和车的重力势能增大

D．人和车的动能保持不变

【检测与反馈】

1.说明下列物体各具有哪种机械能：

（1）被举过头顶的杠铃具有        

（2）抛向空中正在飞行的标枪具有       

（3）在水平桌面上行驶的汽车具有       

（4）一张拉开的弓具有        

2.5月12日，汶川特大地震发生后，15名空降兵勇士在地形十分复杂、气候特别恶劣，又无地面指挥引导、无地面标识的情况下，奋不顾身地从4999米高空跳伞。

他们跳出飞机舱门，在打开降落伞之前下降的速度越来越大，这一过程中伞兵勇士的（   ）

A．动能增大，重力势能增大

B．动能增大，重力势能减小

C．动能减小，重力势能增大

D．动能减小，重力势能减小

3.如图所示，在弹簧上放一砝码，这时弹簧具有能；如果继续向下用手压木板上的砝码，弹簧会变，它的弹性势能；放手后，发现砝码被弹开了，这说明被压缩的弹簧能。

4.蹦极运动员从几十米高的高台上竖直跳下，橡皮绳的一端固定在高台上，另一端系在运动员脚上，运动员从起跳到下落至最低点的过程中（   ）

A.重力势能减小，动能增加

B.重力势能和动能之和不变

C.当运动员所受的弹力和重力相等时，动能最大

D.当运动员所受的弹力和重力相等时，弹性势能最大

5.骑自行车上坡前，往往要用力紧蹬几下脚踏板，这是为了（   ）

A.减少自行车所受阻力

B.增大自行车的惯性

C.增大自行车的动能

D.增大自行车的势能

6.如图所示，小明在玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（   ）

A.重力势能减小，弹性势能增大

B.重力势能增大，弹性势能增大

C.重力势能减小，弹性势能减小

D.重力势能增大，弹性势能减小

【课后反思】

第四节机械能及其转化

【学习目标】

1.知识与技能

●能用实例理解动能和势能的相互转化。

●能理解一些有关动能、重力势能、弹性势能之间相互转化的简单物理现象。

2.过程与方法

●通过观察和实验认识动能和势能的转化过程。

【重、难点】理解动能和势能的相互转化。

【自主学习】

1.滚摆在上升过程中速度变      _ ，位置变       _ ，所以动能变   _ ，重力势能变       _ ，即   _      _ 能转化为     _    _ 能；滚摆在下降过程中速度变     _   ，位置变     _   ，所以动能变   _ ，重力势能变       _ ，即   _      _ 能转化为     _    _ 能。

可见动能和势能之间可以互相          _ 。

2.动能和势能统称为     _    _ 能。

一个物体具有的动能和势能的总和，等于它的     _      _ 能。

3.如果只有     _      _ 能和     _      _ 能相互转化，机械能的总和不变，或者说机械能是     _ _ 的。

4.用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁拿近自己的鼻子，稳定后松手，头不要动，铁锁摆回时（选填“会”或“不会”）碰到鼻子。

在能的转化过程中，机械能的总量变。

5.人造卫星在近地点的动能最     _      _ ，势能最     _      _ ，在远地点的动能最     _      _ ，势能最     _      _ 。

卫星从近地点向远地点运动过程中能转化为能。

【能力生成】

1.体积相同的实心铜球和铝球，铜球静止在水平桌面上，铝球则在同一水平桌面上匀速运动，由此可知（   ）

A.两球的势能相等

B.两球的动能相等

C.两球的机械能一定不等

D.两球的机械能可能相等

2.在大型游乐场里，小明乘坐匀速转动的“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

3.下列现象中，物体动能转化为势能的是（   ）

A.秋千由最高处向最低处荡去

B.张开的弓把箭水平射出去

C.骑自行车匀速上坡

D.腾空上升的礼花弹

4.一个小朋友从滑梯的顶端匀速地滑到滑梯的底部，在这个过程中，该小朋友具有的机械能（填“增大”、“不变”或“减小”）。

5.跳水运动是奥运会的正式比赛项目，我国运动员在该项目上一直处于国际领先地位。

比赛中，跳水运动员从腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，在整个空中运动过程中，运动员的（）

A．动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，机械能不变

B．动能先增大后减小，重力势能减小先后增大，机械能不变

C．动能先减小后增大，重力势能先增大后减小，机械能增大

D．动能先增大后减小，重力势能先减小后增大，机械能减小

【检测与反馈】

1.人造地球卫星在运行过程中可以认为其机械能守恒。

它在轨道上运行的过程中，有时离地面较远，有时离地面较近。

离地球中心最远的一点叫远地点，这里卫星的势能，动能；离地球中心最近的一点叫近地点，这里卫星的势能，动能。

2.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

3.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，Ｂ点的机械能大于Ａ点的机械能

4.如图为麦克斯韦滚摆，当它在最高处时，重力势能，动能