九上第三章13节教研11Word文件下载.docx
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B．电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能
C．电热水器工作过程中，内能转化为电能
D．跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能
5、下图为田湾核电站发电流程图。
在核电站的发电过程中，核能的获取途径及能量转化顺序正确的是：
（C）
A．聚变；
核能→内能→化学能→电能
B．聚变；
核能→内能→机械能→电能
C．裂变；
D．裂变；
第2节能量转化的量度
1、理解功的概念，知道功的两个必要的因素。
理解能的转化跟做功的关系
2、知道功的计算公式，知道功的单位，初步掌握功的计算方法
3、知道功率的概念，知道用功率来描述做功的快慢，知道功率的单位，掌握功率的计算方法
功的概念的内涵和外延 能量转化的量度：
功、功率
一、功
思考：
从力和运动角度分析，举重运动员向上举起杠铃和马向前拉车两种情景有什么共同的特点？
――杠铃和马车都受到力的作用，并且在力的方向上都发生了移动。
功：
物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对该物体做了功。
注：
1、要搞清楚是什么物体用力，什么物体受力，在力的方向上产生了什么效果。
3、功必须具备两个要素（力和力的方向上通过的距离）
讨论：
塔式起重机下挂着重物，当重物处于①静止不动、②匀速向上运动、③沿水平方向匀速运动三种不同情况时，钢索的拉力是否都对它做了功？
――静止不动和水平方向运动都没对重物做功
匀速向上运动对物体做了功
强调功所需具备的两个要素。
在下列三种情况下，力对物体没有做功：
⑴物体没有受到力的作用，但因为惯性通过一段距离；
⑵物体受到力的作用，但没有移动距离；
⑶物体受到了力的作用，同时也运动了一段路程，但在力的方向上没有通过距离；
二、功的计算
作用在物体上的力
物体在力的方向上通过的距离
定义：
作用在物体上的力和物体在力的方向上移动的距离的乘积
公式：
功＝力×
距离（功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积）
W=F·
S注意：
F·
S应具备同时性的同体性
单位：
焦耳；
1牛顿·
米=1焦耳
计算时需注意的问题：
1、分清是哪个力对物体做的功，计算功时的F就是这个力
2、公式中的“s”一定是在力的方向上通过的距离，强调对应
3、功的单位：
功的单位是焦耳，简称“焦”
一辆汽车在高速公路上以30米/秒的速度匀速行驶，受到的阻力是2000牛，这辆汽车在1分钟做的功是多少？
W=F.s=2000N×
30m/s×
60s＝3.6×
106J
例2：
某大厦楼高50米，完成此建筑物需要浇制钢筋混凝土1×
104米3，还需用其他建筑材料共约2×
104米3，假设混凝土的密度为2.5×
103千克/米3，其他建筑材料的平均密度为1.5×
103千克/米3，取g＝10牛/千克。
⑴此大厦的自重为多大？
5.5×
108N
⑵勘测表明，该大厦的地基所承受的压强不得超过1.2×
106Pa，若房基与地面的接触面积为1×
103米2，此大厦的最大载重量为多大？
1.2×
109
⑶若要从地面向楼顶提供自来水，加压设备至少需给水施加多大压强？
若每天要把100米3的水从地面送到楼顶上，每天至少应对水做多少功？
P=5×
105PaW=5×
107
例3：
一个人用50N的力沿水平方向匀速推一辆重200N的车前进2m，求这个人对车做功多少？
重力对车做功多少？
分析：
人对车的力为50N，在这个力的作用下车子前进了2m，所以人对车做的功直接利用公式便可求得，而物体重为200M,但在重力的方向上没有移动距离，因此重力没有对物体做功。
解：
W人=FS=50N×
2m=100J
W重=FS=200N×
0m=0J
答：
人对车做功100J，重力对车没有做功．
1、如图所示，两个演员在做杂技“顶竿”表演，顶竿者的肩膀上竖立着一根直竹竿，竹竿的上端有一位重300牛的小演员。
请问：
（1）当小演员沿竿竖直下滑2米，则重力对他做了多少功?
（2）当小演员静止在竿上时，若顶竿者肩部的受力面积是20厘米2，不计竹竿的重，则顶竿者肩部受到的压强是多少?
解答：
（1）W＝Fs＝Gh
＝300N×
2m
＝600J
答：
重力做功600J。
（2）p＝F／S=G／S＝
＝1.5×
105Pa
顶竿者肩部受到的压强为1.5×
105Pa。
2、我国将于2007年发射绕月飞行的“嫦娥一号”卫星。
卫星在近地面升空过程中，势能的变化是（A）
A变大
B．变小
C．不变
D．无法判断
3、下列情况中，人有没有对所带的皮箱做功：
（1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起（×
）
（2）人再一次用力把箱子提起（√）
（3）人用力提着皮箱在原地不动（×
（4）人提着箱子在水平路面上走了50米（×
（5）人提着箱子站在水平匀速行使的汽车上（×
（6）人把箱子放在电梯上,电梯从1楼上升到10楼（×
（7）人提着皮箱在电梯中上升（√）
4、起重机按下图所示的三种方式三次将物体匀速吊起
（1）第二次与第一次比较说明了什么？
在力一样大时，功的大小跟物体沿力的方向移动的距离成正比．
（2）第三次与第一次相比说明了什么？
在距离相同时，功的大小跟作用在物体上的力成正比。
5、某同学参加大扫除，负责提水。
试分析在以下的过程中，他对水桶是否有做功。
（1）提水沿楼梯走到二楼；
（2）提水沿走廊走到教室门口；
（3）提水在门口站一会儿。
答案：
（1）有做功；
（2）没有做功；
（3）没有做功
6、杭州湾跨海大桥在建造过程中多项成果具有世界一流水平，其中一项是自行设计制造了2400吨液压箱梁纵移台车。
若该台车将2000吨整体预制好的箱梁竖直上移10米，在此过程中该台车对箱梁做的功为 焦（g取10牛/千克）。
2×
108
7、土培塘桥建于1985年，桥长55米，宽5米，位于杭州严家弄路和京杭大运河的交叉处，被认定为危桥予以拆除（见下左图），传统的拆除方法，既要安排爆破，又要搭建钢架，费时费力，又会使残留物淤积河道，影响航运，现使用了一种新的拆除方法，只需要两到三天就可完成拆迁。
拆桥的步骤是：
把两艘载重500吨的船开到桥下，排去船上的水，使船体上升，托起重280吨的桥身，离开桥墩60厘米，然后使用牵引设备，横向拖拽桥身到岸上，在陆地上拆卸桥梁。
假设桥的质量分布均匀，两船作用于桥身的位置各离桥两端15米处，下右图是拆桥的示意图。
问：
（1）若要使桥同时脱离桥墩两船应怎样排水？
每只船应排出多少吨水？
（2）若仅用左船排水，则桥面先脱离＿＿＿＿＿＿＿＿桥墩（填“左”或“右”），此时左船至少排水多少吨？
（3）若整桥水平上升60cm，问两船克服重力做的功为多少？
（1）两船同时等速排水因桥的重力由两只船承担，而两船所处的位置是对称的，故两船对桥的作用力相同，所以每只船应排出l40吨水。
（2）左；
以B点为支点，设左船对桥的支持力为F，根据杠杆的平衡条件F·
CB=G·
AB/2
可得：
F＝G·
AB/2CB＝（280×
103×
9.8×
55）/2×
40＝l886500（牛）
m=F/g=1886500/9.8＝192500（千克）=192.5（吨）
答：
左船至少排水l92.5吨。
（3）根据W=FS，得W=Gh=280×
0.6＝1646.4×
103（焦耳）
两船克服桥重力做功1646.4×
103焦耳。
8、如图所示的水平地面上，一个底面积为0.16m2、重为4000N的物体，在2000N的水平推力作用下，8s内匀速前进了10m．求：
（1）推物体前进的速度是多大？
（2）物体在运动过程中受到摩擦力是多大？
（3）推力在这8s内对物体做了多少功？
（4）物体对地面的压强是多大？
（1）
（2）根据二力平衡可知，物体匀速前进时，有：
f=F推=2000N
（3）W=F推·
s=2000×
10J=2×
104J
（4）
做功的过程实质上就是能量转化的过程，力对物体做多少功，就有多少能量发生了转化。
所以可以用功来量度能量转化的多少，能量单位与功的单位一样，也是焦耳。
功率
1、功率是反映物体做功快慢的物理量。
2、功率的定义：
单位时间里完成的功叫功率
3、功率的计算公式：
P=W/tP=Fv
4、功率的单位：
瓦常用单位还有：
千瓦、兆瓦
5、1焦耳/秒=1瓦1千瓦=1000瓦1兆瓦=106瓦（1马力=735瓦）
一台拖拉机匀速耕地，所受阻力是180000牛，半小时耕地0.9千米。
则此过程中拖拉机功率为多少？
因为拖拉机匀速耕地，所以动力等于所受阻力都为180000牛，而在这个力的作用下前进了0.9千米，则所做的功便可求解，做完这个功所用的时间为半小时，根据功率公式P=W/t可直接求解。
W=Fs=180000牛×
900米=162000000焦
P=W/t=162000000焦/（0.5×
3600秒）=90000瓦
此过程中拖拉机功率为90000瓦。
有两台功率大小不同的起重机，已知它们的功率之比是1：
3，若让它们完成相同的功，则所用的时间之比是＿3:
1＿；
若它们的工作时间相同，则完成的功之比是＿1:
3＿。
高出水面30米处有一个容积是50米3的水箱，要用一台离心式水泵抽水给水箱，1小时即可能把水箱充满。
这台水泵的功率至少是多少kW？
（g＝10牛/千克）
W=1.5×
107JP=4.17KW
练习
1、跳绳是一项很好的健身运动。
某同学作了相关的测量：
小军的体重为400牛，跳起时重心升高的高度平均为0.02米，则小军跳一次做功_____焦；
若小军1分钟跳150次，则小军跳绳时的功率为_____瓦。
8；
20
2、一架起重机在5分钟内把60000牛的重物匀速举高25米，它的功率是多少千瓦？
解:
W=Fs=60000牛×
25米=1500000焦
P=W/t=1500000焦/300秒=5000瓦=5千瓦
起重机的功率是5千瓦.
3、联系速度的科学意义，请你说出“电风扇的功率是80瓦”表示什么意思？
电风扇的功率为80瓦，即80焦/秒,它表示该风扇1秒钟时间内做功80焦耳。
4、关于功率,下列叙述正确的是（C）
A.做功用的时间越少,功率越大。
B.功率越大,做的功越多。
C.在相同的时间里,做功越多,功率越大。
D.做功的时间越多,功率越大。
5、近年来，国家发改委屡次调高成品油价格，市区出租车司机油费增加。
为此．他们在车站候客排队时常常采用推着出租车的方法，来减少汽油的消耗。
现有一位出租车司机，推着一辆质量为1300千克的出租车在水平路面上匀速前进了5米，已知出租车匀速前进时受到的阻力为300牛，求：
（1）这位出租车司机在此过程中对车所做的功为多少焦？
（2）若此过程所需时间为10秒，则这位出租车司机对车做功的功率为多少瓦？
（1）W＝Fs
＝300牛×
5米=1500焦
（2）P=W/t
＝1500焦／10秒＝150瓦
6、甲、乙两个同学体重之比是4：
5，都从一楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为7：
8，那么甲、乙做功之比为＿4:
5＿，功率之比为＿32:
35＿。
7、功率相等的两辆汽车，要相等的时间内匀速通过的距离之比为3：
2，则（B）
A、两辆汽车的牵引力之比为3：
2
B、两辆汽车的牵引力之比为2：
3
C、两辆汽车做功之比为3：
D、两辆汽车做功之比为2：
8、下表是某辆四轮轿车的部分数据：
轿车的基本参数
氙气大灯的技术参数
车身质量（千克）
1900
额定电压（伏）
12
长/宽/高（毫米）
5175/1899/1480
耗电功率（瓦）
35
油耗（升/百千米）
7.4
电瓶的技术参数
最大输出功率（千瓦）
150
电压（伏）
最高时速（千米/小时）
210
充电时间（小时）
轮胎宽度（毫米）
200
容量（安·
小时）
50
（1）该轿车空车停放在水平路面上时，某同学测得该轿车轮胎与地面接触的长度约为50毫米（沿车长的方向），则此时该轿车对水平路面的压强约为多大（g取10牛/千克）？
（2）该轿车的头部装有两盏氙气大灯，若用该轿车上充足电的电瓶给氙气大灯供电，最多能供氙气大灯正常工作多长时间？
（3）该轿车在高速公路上以108千米/小时的速度匀速前进，发动机的输出功率为120千瓦，求轿车所受到的阻力。
（4）有些轿车的尾部安装了导流板，如图所示。
它的作用主要是在轿车高速行驶时，增加对地面的压力，提高车轮的抓地性能。
则导流板横截面的形状是 。
（5）汽车排放的尾气中含有CO、NO、NO2等，这些气体会造成大气污染，为了降低危害，在汽车上安装了一种称为“催化式排气净化器”的装置，使大约90%的CO、NO、NO2可转化为CO2、N2，这是由于这些气体在装置中发生了 变化。
（1）S1=0.2米×
0.05米=0.01米2
S=4×
0.01米2=0.04米2
F=G=mg=1900千克×
10牛/千克=19000牛
=4.75×
105帕
该轿车对水平路面的压强约为4.75×
105帕。
（2）W=UIt=12伏×
50安×
3600秒=2.16×
106焦
=30857秒
电瓶最多能供30857秒时间的电。
（3）P=
=Fv
f=F=
=4000牛
轿车所受到的阻力为4000牛。
（4）C；
（5）化学
9、在汶川地震的抗震救灾中，党和政府把救人放在重中之重的位置。
在倒塌房屋的废墟中搜救被困人员，重型吊机起到了重要的作用。
如图所示所示的重型吊机在某次起吊中，吊起了20000千克的重物（钢绳的重和摩擦不计，取g＝10N／kg）。
求：
（1）当重物匀速上升时，钢绳受到的拉力为多少牛?
（2）若重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升15秒，重型吊机对重物所做的功为多少焦?
（3）在重物以0．1米／秒的速度匀速竖直上升的过程中，重型吊机对重物做功的功率为多少瓦?
（1）根据二力平衡得F=G=mg=2000kg×
10N/kg=2×
105N
（2）根据V=S/t得S=Vt=0.1m/s×
15s=1.5m
W=FS=2×
105N×
1.5m=3×
（3）根据P=W/t=3×
105N/15s=2×
104W或根据P=FV=2×
0.1m/s=2×
104W。
10、如图所示，小明在跑步机上锻炼身体．设他在跑步机上以5m／s的速度匀速跑动30min，跑动的总动力为40N．
（1）他在这段时间内相当于跑了多少路程?
（2）他在这段时间内做了多少功?
（3）他做功的功率是多少?
（1）由V=S/t得：
S=vt=5m／s×
30×
60s=9000m=9km
（2）W=Fs=40N×
9000m=360000J
（3）P=W/t=360000J/1800s=200w
（1）共跑了9km
（2）人跑步时做功360000J（3）人跑步时的功率为200w.
第3节认识简单机械
1、了解杠杆是一种简单机械，能找出杠杆的五要素：
支点、阻力、阻力臂、动力、动力臂。
2、理解杠杆的平衡条件，知道杠杆省力或费力的原因，知道杠杆使用过程中的能量转化过程
3、了解定滑轮、动滑轮的工作原理，知道定滑轮、动滑轮的实质是一个杠杆，了解滑轮组及其工作原理
4、理解机械效率，知道有用功、无用功和总功的区别，学习测量简单机械的机械效率
杠杆、杠杆的平衡条件
一、杠杆
杠杆的基本特征：
①在力的作用下会转动；
②在转动时，杠杆有一个点是不动。
――一根硬棒能够在力的作用下围绕着一个固定点转动，这样的硬棒称为杠杆。
＊同时教师指出实际的杠杆往往是硬棒的变形，并不都是一根直直的硬杆。
杠杆的五要素：
支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。
（1）支点：
使杠杆绕着转动的固定点。
（2）动力：
使杠杆转动的力。
（3）阻力：
阻碍杠杆转动的力
（4）动力臂：
从支点到动力作用线的垂直距离。
（5）阻力臂：
从支点到阻力作用线的垂直距离。
――强调“力臂”是支点到力的作用线的距离，即垂线段的长度。
杠杆平衡：
指杠杆保持静止状态或匀速转动状态
研究杠杆的平衡
（1）把杠杆的中央支在支架上，调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置处于平衡状态（便于直接在杠杆上测出力臂大小）。
（2）在杠杆的两端分别挂上不同数量的钩码，在杠杆上左右移动钩码悬挂的位置，直到杠杆再次达到水平位置，处于平衡状态。
（3）用直尺量出动力臂L1和阻力臂L2的大小。
（4）动力与动力臂的乘积等于阻力与阻力臂的乘积
5.杠杆平衡原理：
动力×
动力臂=阻力×
阻力臂，即F1×
L1=F2×
L2
一．杠杆的分类
（1）L1＞L2时，叫省力杠杆，其特点是省了力但费了距离。
如开瓶盖的起子、铡刀、老虎钳、道钉撬等。
（2）L1＜L2时，叫费力杠杆，其特点是费了力但省了距离。
如钓鱼杆、筷子、镊子、缝纫机脚踏板等。
（3）L1=L2时，叫等臂杠杆，其特点是不省力也不费力，不省距离也不费距离。
如天平、定滑轮等。
画出渔民扳鱼网的杠杆示意图（图1）。
人拉鱼网的力沿拉绳方向，是动力。
竹杆支在河岸随拉绳而抬高将鱼网提出水面，因此竹杆的支点在河岸处。
鱼网及鱼是阻碍竹杆扳起的，是阻力。
根据图1所示实验情况，画出的杠杆示意图如图2所示。
【说明】力臂是支点到力的作用线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。
在杠杆的示图上画力臂的方法是：
先找出支点，再画出力的作用线，然后用直角三角板画出力臂。
一根扁担长1.4m，前后两筐内分别装有300N和400N的货物。
人肩挑处离前筐多远才能平衡？
（不计扁担及筐的质量）
分析:
人肩挑处应看作支点。
应用杠杆平衡公式即可得解。
设前筐重力G1，肩到前筐距L1，后筐重力G2，肩到后筐距L2。
由G1L1=G2L2，即G1L1=G2（1.4m-L1），
答:
肩挑处应离前筐0.8m处，扁担平衡。
1、下图中利用杠杆原理制成的是（A）
2、下列所示的杠杆中，属于费力杠杆的是（D）
3、下列关于力臂的说法中，正确的是（B）
A、动力臂是指支点到动力作用点的距离
B、阻力臂是指支点到阻力作用线的垂直距离
C、动力臂与阻力臂之和等于杠杆长
D、当力的作用线通过支点时，力臂最大
4、在力的作用下能够绕固定点转动的________叫杠杆；
杠杆处于静止或________的状态叫杠杆平衡，杠杆的平衡条件是________；
当杠杆的动力臂比阻力臂________时是费力杠杆，但可省________.
硬棒；
匀速转动；
F1L1=F2L2；
短；
距离
5、下面举出的是几种根据杠杆原理制成的工具：
A.钳子；
B.铡刀；
C.镊子；
D.理发剪子；
E.剪铁皮剪子；
F.天平；
G.定滑轮；
H.起钉锤；
I.指甲刀;
J.起子；
K.缝纫机踏板.其中________是省力杠杆，________是费力杠杆，________等臂杠杆.
ABEHIJ；
CDK；
FG
6、如图所示，甲是我们常使用的指甲钳，乙是它的示意图。
请细心观察，此钳哪些部位分别应用了哪些物理知识及原理，请你写出二个应用不同原理的例子。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
钳口（D）很锋利-----压力一定时，减小受力面积可增加压强；
钳柄（AC）上有粗糙的刻纹----------增大摩擦
指甲钳的CBA部分----------省力杠杆
7、皮划艇是我国的奥运优势项目之一，比赛中，运动员一手支撑住浆柄的末端（视为支点），另一手用力划桨，此时的船桨是：
（B）
A．等臂杠杆B．费力杠杆C．省力杠杆D．省功杠杆
8、园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了：
（D）
A．增大阻力臂，减小动力移动的距离
B．减小动力臂，减小动力移动的距离
C．增大动力臂，省力
D．减小阻力臂，省力
9、一个杠杆的动力臂与阻力臂之比为4∶1，则该杠杆是________杠杆，动力与阻力之比是________.若此杠杆受到的阻力是60N，则当动力为________N时，杠杆处于平衡状态.
省力；
1∶4；
15
10、有一杆秤，若秤砣末端掉了一小块物体，则测得的物体质量比真实值________；
若秤盘端掉了一小块物体，则测得的物体质量比真实值________；
若两端末同时掉了同质量的一小块物体，则测得物体的质量比真实值________.
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