資源簡介

教師
日期
學(xué)生
課程編號
課型
課題
機(jī)械與功
教學(xué)目標(biāo)
1．了解斜面及其簡單應(yīng)用
2．知道杠桿的平衡條件
3．能用杠桿平衡條件解釋簡單的問題．并進(jìn)行簡單計算
4．了解定滑輪、動滑輪的結(jié)構(gòu)和作用
5．理解滑輪組的作用．并進(jìn)行簡單計算
6．能用功的公式進(jìn)行簡單計算
7．運(yùn)用功率公式進(jìn)行簡單計算
8．理解機(jī)械效率并會簡單計算
9．了解機(jī)械能守恒定律的含義
教學(xué)重難點(diǎn)
1．杠桿平衡判斷及計算
2．滑輪組作用判斷及計算
3．功和功率的應(yīng)用與計算
4．各種機(jī)械的機(jī)械效率
5．功率與機(jī)械效率的區(qū)別
6．機(jī)械能變化判斷
(
機(jī)械與功
)
(
知識梳理
)
1、斜面
1．斜面是一種簡單機(jī)械，可用于克服垂直提升重物之困難，省力但是費(fèi)距離。距離比斜面和力比都取決于傾角：斜面與平面的傾角越小，斜面越長，則越省力，但越費(fèi)距離。
2、杠桿
1．杠桿的定義：一根硬棒
能夠在
力
的作用下圍繞著一個
固定點(diǎn)
轉(zhuǎn)動，這樣的硬棒稱為杠桿。
2．杠桿的五要素：
支點(diǎn)
O、
動力
F1、
阻力
F2、
動力臂l1、
阻力臂
l2。
(1)支點(diǎn)O：杠桿繞著轉(zhuǎn)的點(diǎn)。
(2)動力F1：促使杠桿轉(zhuǎn)動的力。
(3)阻力F2：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。
(4)動力臂l1：從支點(diǎn)到動力作用線的
垂直距離
。
(5)阻力臂l2：從支點(diǎn)到阻力作用線的
垂直距離
。
3．作力臂的步驟
(1)找出支點(diǎn)；
(2)沿動力、阻力的作用方向?qū)⒘Φ淖饔镁€畫出；
(3)從支點(diǎn)作動力、阻力作用線的垂線，則
支點(diǎn)
到
垂足的距離即為力臂。
4．杠桿平衡條件
動力
×
動力臂
＝
阻力
×
阻力臂
，即：F1·l1＝F2·l2
比例形式：
當(dāng)杠桿達(dá)到平衡時，動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的
幾分之幾
。
5．杠桿的應(yīng)用
使用“
省力
杠桿”，可以省力，但要
多
移動距離；
使用“
費(fèi)力
杠桿”，費(fèi)力但可以
少
移動距離；
使用“
等臂
杠桿”，不省力也不省距離。
6．人體中的杠桿
人體中的手臂、頭、腿、腳等都可以看作杠桿。
3、滑輪
1．滑輪：周邊有
槽
，能繞
固定轉(zhuǎn)子
轉(zhuǎn)動的輪子。是一種變形的
杠桿
。
2．滑輪的類型
(1)定滑輪(圖甲)
①特點(diǎn)：使用時既不省力也不費(fèi)力，但能改變
力的方向
。
②實(shí)質(zhì)：是一個
等臂
杠桿，其支點(diǎn)在軸上，力臂等于半徑。
(2)動滑輪(圖乙)
①特點(diǎn)：使用動滑輪可以省一半力(不計摩擦和動滑輪重)，但不能改變力的方向。
②實(shí)質(zhì)：動力臂為阻力臂2倍的杠桿，其支點(diǎn)在動滑輪邊緣與懸繩相切的一點(diǎn)。動力臂和阻力臂分別等于輪的
直徑
和
半徑
。
(3)滑輪組
①滑輪組的構(gòu)成：滑輪組是由動滑輪
和
定滑輪組合而成的。
②滑輪組的優(yōu)點(diǎn)：使用滑輪組可以
省力
，同時也可
以
改變力的方向
。
③使用滑輪組用力大小的影響因素：不計摩擦，使用滑輪組時，重物和動滑輪的總重由幾股繩子承擔(dān)，提起重物所用的力就是總重的
幾分之幾
。
4、機(jī)械能(動能和勢能統(tǒng)稱機(jī)械能)
1．動能
(1)動能的概念：物體由于
運(yùn)動而具有的能。
(2)動能大小的相關(guān)因素：物體的
質(zhì)量
越大，動能越大；
速度
越大，動能也越大。
2．重力勢能
(1)重力勢能的概念：物體由于
被舉高
而具有的能。
(2)重力勢能的相關(guān)因素：物體的
質(zhì)量
越大，
位置
越高，具有的重力勢能越大。
3．彈性勢能
(1)彈性勢能的概念：物體由于發(fā)生
彈性形變
而具有的勢能。
(2)彈性勢能的相關(guān)因素：物體的
形變
越大，彈性勢能就越大。
4．物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
5．機(jī)械能守恒
(1)如果沒有摩擦阻力，動能和勢能在相互轉(zhuǎn)化的過程中，機(jī)械能總量
保持不變
。
(2)如果存在摩擦阻力，動能和勢能在相互轉(zhuǎn)化的過程中，機(jī)械能的總量會減少。減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的
內(nèi)
能。
5、功
1．做功的兩個必要因素:作用在物體上的力和
物體在力的方向上通過的距離
要明確“在力的作用下，物體沿力的方向通過了一段距離，那么這個力就對物體做了功”。
2．功的公式：W＝Fs
科學(xué)上規(guī)定：功等于作用在物體上的力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
注意點(diǎn)：F和s必須“同一物體”、“同一時間”、“同一方向”。
3．功的單位：焦耳(簡稱“焦”)，1焦＝
1牛·米。
4．做功的實(shí)質(zhì)：做功的實(shí)質(zhì)就是
能量轉(zhuǎn)化
的過程，通過做功的形式將一種能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。物體做了多少功，就有多少
能量
發(fā)生了轉(zhuǎn)化。能與功的單位一樣，都是
焦耳
。
6、功率
1．功率的概念：單位時間內(nèi)做的功叫功率
。功率用來描述　物體做功快慢
，也可反映能量轉(zhuǎn)化的快慢。
2．功率的公式：P＝W/t；P＝
Fv。
3．功率的單位：瓦特(W)、千瓦、焦/秒；1瓦＝1焦/秒。
7、機(jī)械效率
1．_有用功_與__總功_的比值叫做機(jī)械效率，公式：η＝
W有用/W總
.有用功總是小于總功，所以機(jī)械效率總小于1，通常用_百分?jǐn)?shù)_表示，且無單位．
2．機(jī)械效率的計算：
影響滑輪組機(jī)械效率的因素(不考慮繩重和摩擦)：同一滑輪組，提升的物體重力越大，機(jī)械效率越高；提升同一物體，動滑輪越重，機(jī)械效率越低_。
(
例題解析
)
例1如圖所示，杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，力F作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直；在將杠桿緩慢地由位置A拉到位置B的過程中，力F（　A　）
A．變大
B．變小
C．不變
D．先變大后變小
例2如圖所示，是小球在地面彈跳的情景．小球在A點(diǎn)的機(jī)械能為120J，當(dāng)小球由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時，機(jī)械能變?yōu)?00J，則小球由B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)時，其機(jī)械能可能為（　A　）
A．120J
B．100J
C．90J
D．80J
例3如圖所示，用10N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動，彈簧測力計的示數(shù)為3N．若不計滑輪重、彈簧測力計重、繩重和滑輪摩擦，則下列說法中正確的有（　C　）
A．B受到的摩擦力為3N，方向水平向左
B．滑輪移動的速度為0.4m/s
C．繩子拉物體A的功率為1W
D．在運(yùn)動過程中若將拉力F增大到12N，彈簧測力計的示數(shù)為6N
例4如圖所示，物體浸沒在水中，工人用200N的拉力F在10s內(nèi)將重為400N的物體勻速提升2m，物體沒有露出水面，此時滑輪組的機(jī)械效率是80%，不計繩重和摩擦，g=10N/kg，則下列說法中正確的是（　C　）
A．物體露出水面前，工人勻速提升重物時拉力的功率為40W
B．物體在水中受到的浮力為320N
C．物體的體積為8×10﹣3m3
D．物體露出水面后，此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將小于80%
例5如圖為我國自行生產(chǎn)的高性能汽油和電力混合動力車，車輛的部分參數(shù)如表所示．
（1）汽車在平直的公路上以汽油機(jī)為動力勻速行駛時，若受到的阻力恒為2000N，則汽車的最高速度為多少m/s？
（2）汽車在行駛時對路面的壓力比靜止時　減小　（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
發(fā)動機(jī)類型
最大輸出功率/KW
效率
汽油機(jī)
54
30%
電動機(jī)
30
80%
（3）若某次行駛過程中，電動機(jī)消耗電能2kW?h，則其輸出的機(jī)械能為多少J？若這些機(jī)械能由汽油機(jī)輸出，至少需要燃燒多少kg的汽油？（汽油熱值為4.6×107J/kg，保留1位小數(shù)）
（1）汽車的最高速度為27m/s；
（2）減小；
（3）若某次行駛過程中，電動機(jī)消耗電能2kW?h，則其輸出的機(jī)械能為5.76×106J；若這些機(jī)械能由汽油機(jī)輸出，至少需要燃燒0.4kg的汽油．
例6如圖6所示，平靜的湖面上有兩艘小船，繩的一端拴在甲船上，繞過乙船上的滑輪，站在岸上的人用100N的力拉繩子的自由端。如果在20s內(nèi)甲船向右勻速移動了10m，同時乙船向左勻速移動了4m，則人拉繩子的功率為多少？如果人站在甲船上，其他條件不變，則功率為多少？
答案:
3.90W，140W
(
圖6
甲
)
(
隨堂檢測
)
1.如圖所示是生活中幾種常見的杠桿，其中屬于費(fèi)力杠桿的是（D　　）
A．
B．
C．
D．
道釘撬
鋼絲鉗
開瓶扳手
筷子
2.如圖所示，圖甲是自行車手閘的示意圖，圖乙中已標(biāo)出O點(diǎn)，動力F1和阻力F2，則該杠桿在工作的過程中，下列說法中錯誤的是（D　　）
A．O點(diǎn)是該杠桿的支點(diǎn)
B．該杠桿的動力F1小于阻力F2
C．該杠桿動力臂L1大于阻力臂L2
D．該杠桿是個費(fèi)力杠桿
3.甲、乙兩臺機(jī)器在做功時，甲的功率比乙的功率要大，則（　B　）
A．甲做的功比乙做的功多
B．甲做功比乙做功要快
C．甲做功的時間比乙的少
D．以上說法都不對
4
(多選)AC硬棒質(zhì)量忽略不計，在棒的B、C兩點(diǎn)施加力F1、F2，F(xiàn)2的方向沿OO′線，棒在如圖所示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（　BC　）
A．F1的力臂等于L1
B．F2方向沿OO′線向上
C．F1＞F2
D．F1=F2
5.一臺機(jī)器的功率是150W，它表示的含義是（　C　）
A．這臺機(jī)器所做的功只能是150J
B．這臺機(jī)器每分鐘內(nèi)做功150J
C．這臺機(jī)器每秒鐘所做的功是150J
D．這臺機(jī)器在每秒鐘內(nèi)所做的功是150W
6.如圖所示是使用簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式（不計機(jī)械自重和摩擦），其中所需動力最小的是（D　　）
A．
B．
C．
D．
7.彈簧秤下掛有一個定滑輪，定滑輪重力為1牛，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，GA=4牛，GB=6牛，如圖．忽略繩重和摩擦，則彈簧秤的示數(shù)為（　B　）
A．8牛
B．9牛
C．11牛
D．12牛
8.引體向上，是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動．該運(yùn)動的規(guī)范動作是：兩手正握單杠，由懸垂開始．上提時，下顎須超過杠面；下放時，兩臂放直，不能曲臂．這樣上拉下放，重復(fù)動作，達(dá)到鍛煉臂力和腹肌的目的．陳強(qiáng)同學(xué)能連續(xù)勻速做16個規(guī)范的引體向上動作．課外活動小組的同學(xué)現(xiàn)要估測陳強(qiáng)同學(xué)做動作時的功率，不需要測量的物理量是（　A　）
A．身高
B．體重
C．臂長
D．時間
9.無論是人做功，還是利用機(jī)械做功，都有做功快與慢的問題．如圖所示的兩位同學(xué)將相同的重物均從一樓搬運(yùn)到三樓，所用的時間不同．從圖中提供的信息，小紅歸納了以下說法，正確的是（　C　）
A．物體做功越多，做功越快
B．物體做功時間越短，做功越快
C．做相同的功，比較時間，時間越少，做功越快
D．時間相同，比較做功的多少，做功越多，做功越快
10.如圖所示，小明用動滑輪在10s內(nèi)將重400N的物體勻速提高了5m，若這一過程中動滑輪的機(jī)械效率是80%，則下列結(jié)論中正確的是（　B　）
A．小明的拉力為200N
B．小明做的額外功為500J
C．動滑輪重為150N
D．小明做功的功率為200W
11.如圖所示，在水平拉力F的作用下重100N的物體A，沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動，彈簧秤B的示數(shù)為10N，則拉力F的大小為（　　）N，物體A與水平桌面的摩擦力大小（　　）N．C
A．200N；10N
B．200N；20N
C．20N；10N
D．20N；20N
12.用如圖所示的滑輪組將重10N的物體勻速提升0.1m，所用時間為2s，作用在繩子末端的拉力F為6N（不計繩重和繩與滑輪間的摩擦），下列計算結(jié)果正確的是（　D　）
A．所做的有用功為1.2J
B．動滑輪自重0.2N
C．拉力F做功的功率為0.3W
D．該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%
13.在水平地面上有一長方體木箱．小林用水平推力F把木箱向前推動，如圖甲所示．此過程中，推力F隨時間t的變化情況如圖乙所示，木塊前進(jìn)的速度v的大小隨時間t的變化情況如圖丙所示，下列說法正確的是（　D　）
A．0﹣1s內(nèi)，推力做功的功率恒為100W
B．1﹣3s內(nèi)，木箱受到的摩擦力為300N
C．0﹣1s內(nèi)木箱受到的摩擦力200N
D．1﹣3s內(nèi)，推力做功為300J
14.小潔家假期全家開車去某地旅游，下車時觀察里程表確定汽車行駛225km，所用時間是2.5h，消耗汽油20L（假設(shè)汽油完全燃燒），汽車發(fā)動機(jī)在這段時間內(nèi)的功率為20kW．求：
（1）汽車行駛過程的牽引力是多大？
（2）汽車發(fā)動機(jī)的效率是多少？（已知汽油的密度為0.8×103
kg/m3，汽油的熱值為4.5×107
J/kg）
（1）汽車行駛過程的牽引力是800N；
（2）汽車發(fā)動機(jī)的效率是25%．
(
師生總結(jié)
)
(
課后作業(yè)
)
1.如圖是開瓶蓋的起子，可以看成是一個杠桿，能正確表示出杠桿的支點(diǎn)、動力和阻力的圖是（　C　）
A．
B．
C．
D．
2.建筑工地上，起重機(jī)幾分鐘內(nèi)就能把所需的磚送到樓頂，如果人用滑輪組提升這些磚則需要幾個小時．二者相比，下列說法正確的是（　C　）
A．起重機(jī)的功率大，做功多
B．起重機(jī)的機(jī)械效率高，做功慢
C．起重機(jī)的功率大，做功快
D．起重機(jī)的機(jī)械效率高，做功多
3.汽車在行駛過程中，發(fā)動機(jī)的功率為P，牽引力為F，汽車行駛的速度為v，這三者之間的關(guān)系為P=Fv．當(dāng)汽車爬坡時，駕駛員的操作總是加大油門同時將變速器換為低檔．加大油門是使發(fā)動機(jī)發(fā)揮最大的功率，換為低檔是為了減慢車速．那么，在爬坡時減慢車速的目的是（　C　）
A．保證安全
B．省油
C．增大發(fā)動機(jī)的牽引力
D．以上說法均正確
4.兩臺機(jī)器同時做功，甲機(jī)器做的功是乙機(jī)器做的功的，甲做功所用的時間與乙做功所用的時間的比值是4：3，則甲、乙兩臺機(jī)器的功率之比是（　A　）
A．1：4
B．4：1
C．4：9
D．9：4
5.如圖所示，小華用蘋果和桔子來玩蹺蹺板．她將蘋果、桔子分別放在輕桿的左、右兩端，放手后，桿馬上轉(zhuǎn)動起來．使桿逆時針轉(zhuǎn)動的力是（　C　）
A．蘋果的重力
B．桔子的重力
C．蘋果對桿的壓力
D．桿對桔子的支持力
6.關(guān)于物理概念的說法中，正確的是（　B　）
A．功率越大，做功越快，機(jī)械效率越高
B．壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量
C．一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度越高，它的比熱容越大
D．電功率表示用電器消耗電能多少的物理量
7.下列屬于費(fèi)力杠桿的是（　B　）
A．
B．
C．
D．
鉗子
船槳
自行車手閘
剪枝剪刀
8.如圖所示，分別沿力F1、F2、F3的方向用力，使杠桿平衡，關(guān)于三個力的大小，下列說法正確的是（　B　）
A．沿F1方向的力最小
B．沿F2方向的力最小
C．沿F3方向的力最小
D．三個力的大小相等
9.如圖用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉同一物體運(yùn)動相同的路程s，則下列判斷正確的是（　A　）
A．甲圖中的拉力F做功最快
B．乙圖中的拉力F做功最慢
C．丙圖中的拉力做功最多
D．甲、乙、丙三種情況拉力F做功不相等
10.在圖中，分別用力F1、F2、F3勻速提起物體A．若不考慮滑輪重和摩擦，則三個力的大小關(guān)系是（　B　）
A．F1=F2=F3
B．F1=F2＞F3
C．F1=F2＜F3
D．F1＜F2＜F3
11.小夢在做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)時，先在杠桿兩端掛鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，再用彈簧測力計取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究，如圖所示．下列說法中錯誤的是（　D　）
A．兩邊掛鉤碼使杠杠水平平衡是為了方便直接讀出力臂
B．用彈簧測力計取代一側(cè)鉤碼時由豎直向下改為斜向下拉時，測力計示數(shù)會改變
C．用彈簧測力計取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究的最終目的是為了便于正確認(rèn)識力臂
D．用彈簧測力計取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究的最終目的是為了便于直接讀出力的大小
12.如圖所示，建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動滑輪重為20N，不計滑輪與軸之間的摩擦及繩重，若工人在5s內(nèi)將繩端勻速向上拉6m，則（C）
A．泥桶上升3
m
B．人對繩端的拉力為120N
C．人拉繩的功率為96W
D．縮短拉繩的時間可以提高機(jī)械效率
13.如圖所示，用水平方向的力F拉繩子的一端P，使物體A以2m/s的速度向左勻速運(yùn)動，此時彈簧測力計的示數(shù)為8N．不計滑輪、繩、彈簧的測力計的重力及繩與滑輪間的摩擦，則物體A與水平面的摩擦力及2秒內(nèi)P端移動的距離分別為（　D　）
A．8N，4m
B．8N，8m
C．16N，4m
D．16N，8m
14.如圖所示，工人通過滑輪組將重600N的物體豎直勻速提升2m時，求：
（1）人手中的繩子拉下的距離為多少？
（2）若不計繩重、機(jī)械自重以及滑輪與繩子之間的摩擦，工人所用的拉力多大？
（1）人手中的繩子拉下的距離為4m；
（2）若不計繩重、機(jī)械自重以及滑輪與繩子之間的摩擦，工人所用的拉力為300N．課題
機(jī)械與功
教學(xué)目標(biāo)
1．了解斜面及其簡單應(yīng)用
2．知道杠桿的平衡條件
3．能用杠桿平衡條件解釋簡單的問題．并進(jìn)行簡單計算
4．了解定滑輪、動滑輪的結(jié)構(gòu)和作用
5．理解滑輪組的作用．并進(jìn)行簡單計算
6．能用功的公式進(jìn)行簡單計算
7．運(yùn)用功率公式進(jìn)行簡單計算
8．理解機(jī)械效率并會簡單計算
9．了解機(jī)械能守恒定律的含義
教學(xué)重難點(diǎn)
1．杠桿平衡判斷及計算
2．滑輪組作用判斷及計算
3．功和功率的應(yīng)用與計算
4．各種機(jī)械的機(jī)械效率
5．功率與機(jī)械效率的區(qū)別
6．機(jī)械能變化判斷
(
機(jī)械與功
)
(
知識梳理
)
1、斜面
1．斜面是一種簡單機(jī)械，可用于克服垂直提升重物之困難，
力但是費(fèi)
。距離比斜面和力比都取決于傾角：斜面與平面的傾角越小，斜面越
，則越
力，但越費(fèi)
。
2、杠桿
1．杠桿的定義：一根
能夠在
的作用下圍繞著一個
轉(zhuǎn)動，這樣的硬棒稱為杠桿。
2．杠桿的五要素：
O、
F1、
F2、
l1、
l2。
(1)支點(diǎn)O：杠桿繞著轉(zhuǎn)的點(diǎn)。
(2)動力F1：促使杠桿轉(zhuǎn)動的力。
(3)阻力F2：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。
(4)動力臂l1：從支點(diǎn)到動力作用線的
。
(5)阻力臂l2：從支點(diǎn)到阻力作用線的
。
3．作力臂的步驟
(1)找出支點(diǎn)；
(2)沿動力、阻力的作用方向?qū)⒘Φ淖饔镁€畫出；
(3)從支點(diǎn)作動力、阻力作用線的垂線，則
到
的距離即為力臂。
4．杠桿平衡條件
×
＝
×
，即：F1·l1＝F2·l2
比例形式：
當(dāng)杠桿達(dá)到平衡時，動力臂是阻力臂的幾倍，動力就是阻力的
。
5．杠桿的應(yīng)用
使用“
杠桿”，可以省力，但要
移動距離；
使用“
杠桿”，費(fèi)力但可以
移動距離；
使用“
杠桿”，不省力也不省距離。
6．人體中的杠桿
人體中的手臂、頭、腿、腳等都可以看作杠桿。
3、滑輪
1．滑輪：周邊有
，能繞
轉(zhuǎn)動的輪子。是一種變形的
。
2．滑輪的類型
(1)定滑輪(圖甲)
①特點(diǎn)：使用時既不省力也不費(fèi)力，但能改變
。
②實(shí)質(zhì)：是一個
杠桿，其支點(diǎn)在軸上，力臂等于半徑。
(2)動滑輪(圖乙)
①特點(diǎn)：使用動滑輪可以
一半力(不計摩擦和動滑輪重)，但不能改變力的方向。
②實(shí)質(zhì)：動力臂為阻力臂2倍的杠桿，其支點(diǎn)在動滑輪邊緣與懸繩相切的一點(diǎn)。動力臂和阻力臂分別等于輪的
和
。
(3)滑輪組
①滑輪組的構(gòu)成：滑輪組是由
和
組合而成的。
②滑輪組的優(yōu)點(diǎn)：使用滑輪組可以
，同時也可
以
。
③使用滑輪組用力大小的影響因素：不計摩擦，使用滑輪組時，重物和動滑輪的總重由幾股繩子承擔(dān)，提起重物所用的力就是總重的
。
4、機(jī)械能(動能和勢能統(tǒng)稱機(jī)械能)
1．動能
(1)動能的概念：物體由于
而具有的能。
(2)動能大小的相關(guān)因素：物體的
越大，動能越大；
越大，動能也越大。
2．重力勢能
(1)重力勢能的概念：物體由于
而具有的能。
(2)重力勢能的相關(guān)因素：物體的
越大，
越高，具有的重力勢能越大。
3．彈性勢能
(1)彈性勢能的概念：物體由于發(fā)生
而具有的勢能。
(2)彈性勢能的相關(guān)因素：物體的
越大，彈性勢能就越大。
4．物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。
5．機(jī)械能守恒
(1)如果沒有摩擦阻力，動能和勢能在相互轉(zhuǎn)化的過程中，機(jī)械能總量
。
(2)如果存在摩擦阻力，動能和勢能在相互轉(zhuǎn)化的過程中，機(jī)械能的總量會減少。減少的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為摩擦產(chǎn)生的
能。
5、功
1．做功的兩個必要因素:
和
要明確“在力的作用下，物體沿力的方向通過了一段距離，那么這個力就對物體做了功”。
2．功的公式：W＝
科學(xué)上規(guī)定：功等于作用在物體上的力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
注意點(diǎn)：F和s必須“同一物體”、“同一時間”、“同一方向”。
3．功的單位：焦耳(簡稱“焦”)，1焦＝
牛·米。
4．做功的實(shí)質(zhì)：做功的實(shí)質(zhì)就是
的過程，通過做功的形式將一種能量轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。物體做了多少功，就有多少
發(fā)生了轉(zhuǎn)化。能與功的單位一樣，都是
。
6、功率
1．功率的概念：　　
　　　　　　　　。功率用來描述　　　　　　
，也可反映能量轉(zhuǎn)化的快慢。
2．功率的公式：P＝　　　；P＝　　。
3．功率的單位：瓦特(W)、千瓦、焦/秒；1瓦＝1　　　。
7、機(jī)械效率
1．_______與_____的比值叫做機(jī)械效率，公式：η＝
.有用功總是小于總功，所以機(jī)械效率總小于1，通常用_______表示，且無單位．
2．機(jī)械效率的計算：
影響滑輪組機(jī)械效率的因素(不考慮繩重和摩擦)：同一滑輪組，提升的物體重力越大，機(jī)械效率越
；提升同一物體，動滑輪越重，機(jī)械效率越___。
(
例題解析
)
例1如圖所示，杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，力F作用在杠桿一端且始終與杠桿垂直；在將杠桿緩慢地由位置A拉到位置B的過程中，力F（　
　）
A．變大
B．變小
C．不變
D．先變大后變小
例2如圖所示，是小球在地面彈跳的情景．小球在A點(diǎn)的機(jī)械能為120J，當(dāng)小球由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)時，機(jī)械能變?yōu)?00J，則小球由B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)時，其機(jī)械能可能為（　
　）
A．120J
B．100J
C．90J
D．80J
例3如圖所示，用10N的水平拉力F拉滑輪，使足夠長的物體A以0.2m/s的速度在水平地面上勻速運(yùn)動，彈簧測力計的示數(shù)為3N．若不計滑輪重、彈簧測力計重、繩重和滑輪摩擦，則下列說法中正確的有（　
）
A．B受到的摩擦力為3N，方向水平向左
B．滑輪移動的速度為0.4m/s
C．繩子拉物體A的功率為1W
D．在運(yùn)動過程中若將拉力F增大到12N，彈簧測力計的示數(shù)為6N
例4如圖所示，物體浸沒在水中，工人用200N的拉力F在10s內(nèi)將重為400N的物體勻速提升2m，物體沒有露出水面，此時滑輪組的機(jī)械效率是80%，不計繩重和摩擦，g=10N/kg，則下列說法中正確的是（　
　）
A．物體露出水面前，工人勻速提升重物時拉力的功率為40W
B．物體在水中受到的浮力為320N
C．物體的體積為8×10﹣3m3
D．物體露出水面后，此滑輪組提升該物體的機(jī)械效率將小于80%
例5如圖為我國自行生產(chǎn)的高性能汽油和電力混合動力車，車輛的部分參數(shù)如表所示．
（1）汽車在平直的公路上以汽油機(jī)為動力勻速行駛時，若受到的阻力恒為2000N，則汽車的最高速度為多少m/s？
（2）汽車在行駛時對路面的壓力比靜止時　減小　（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
發(fā)動機(jī)類型
最大輸出功率/KW
效率
汽油機(jī)
54
30%
電動機(jī)
30
80%
（3）若某次行駛過程中，電動機(jī)消耗電能2kW?h，則其輸出的機(jī)械能為多少J？若這些機(jī)械能由汽油機(jī)輸出，至少需要燃燒多少kg的汽油？（汽油熱值為4.6×107J/kg，保留1位小數(shù)）
例6如圖6所示，平靜的湖面上有兩艘小船，繩的一端拴在甲船上，繞過乙船上的滑輪，站在岸上的人用100N的力拉繩子的自由端。如果在20s內(nèi)甲船向右勻速移動了10m，同時乙船向左勻速移動了4m，則人拉繩子的功率為多少？如果人站在甲船上，其他條件不變，則功率為多少？
(
圖6
甲
)
(
隨堂檢測
)
1.如圖所示是生活中幾種常見的杠桿，其中屬于費(fèi)力杠桿的是（
　　）
A．
B．
C．
D．
道釘撬
鋼絲鉗
開瓶扳手
筷子
2.如圖所示，圖甲是自行車手閘的示意圖，圖乙中已標(biāo)出O點(diǎn)，動力F1和阻力F2，則該杠桿在工作的過程中，下列說法中錯誤的是（
　　）
A．O點(diǎn)是該杠桿的支點(diǎn)
B．該杠桿的動力F1小于阻力F2
C．該杠桿動力臂L1大于阻力臂L2
D．該杠桿是個費(fèi)力杠桿
3.甲、乙兩臺機(jī)器在做功時，甲的功率比乙的功率要大，則（　
　）
A．甲做的功比乙做的功多
B．甲做功比乙做功要快
C．甲做功的時間比乙的少
D．以上說法都不對
4
(多選)AC硬棒質(zhì)量忽略不計，在棒的B、C兩點(diǎn)施加力F1、F2，F(xiàn)2的方向沿OO′線，棒在如圖所示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（　
　）
A．F1的力臂等于L1
B．F2方向沿OO′線向上
C．F1＞F2
D．F1=F2
5.一臺機(jī)器的功率是150W，它表示的含義是（　
　）
A．這臺機(jī)器所做的功只能是150J
B．這臺機(jī)器每分鐘內(nèi)做功150J
C．這臺機(jī)器每秒鐘所做的功是150J
D．這臺機(jī)器在每秒鐘內(nèi)所做的功是150W
6.如圖所示是使用簡單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式（不計機(jī)械自重和摩擦），其中所需動力最小的是（
　）
A．
B．
C．
D．
7.彈簧秤下掛有一個定滑輪，定滑輪重力為1牛，A、B處于靜止?fàn)顟B(tài)，GA=4牛，GB=6牛，如圖．忽略繩重和摩擦，則彈簧秤的示數(shù)為（　
　）
A．8牛
B．9牛
C．11牛
D．12牛
8.引體向上，是同學(xué)們經(jīng)常做的一項(xiàng)健身運(yùn)動．該運(yùn)動的規(guī)范動作是：兩手正握單杠，由懸垂開始．上提時，下顎須超過杠面；下放時，兩臂放直，不能曲臂．這樣上拉下放，重復(fù)動作，達(dá)到鍛煉臂力和腹肌的目的．陳強(qiáng)同學(xué)能連續(xù)勻速做16個規(guī)范的引體向上動作．課外活動小組的同學(xué)現(xiàn)要估測陳強(qiáng)同學(xué)做動作時的功率，不需要測量的物理量是（　
　）
A．身高
B．體重
C．臂長
D．時間
9.無論是人做功，還是利用機(jī)械做功，都有做功快與慢的問題．如圖所示的兩位同學(xué)將相同的重物均從一樓搬運(yùn)到三樓，所用的時間不同．從圖中提供的信息，小紅歸納了以下說法，正確的是（　
　）
A．物體做功越多，做功越快
B．物體做功時間越短，做功越快
C．做相同的功，比較時間，時間越少，做功越快
D．時間相同，比較做功的多少，做功越多，做功越快
10.如圖所示，小明用動滑輪在10s內(nèi)將重400N的物體勻速提高了5m，若這一過程中動滑輪的機(jī)械效率是80%，則下列結(jié)論中正確的是（
　）
A．小明的拉力為200N
B．小明做的額外功為500J
C．動滑輪重為150N
D．小明做功的功率為200W
11.如圖所示，在水平拉力F的作用下重100N的物體A，沿水平桌面做勻速直線運(yùn)動，彈簧秤B的示數(shù)為10N，則拉力F的大小為（　　）N，物體A與水平桌面的摩擦力大小（　　）N．
A．200N；10N
B．200N；20N
C．20N；10N
D．20N；20N
12.用如圖所示的滑輪組將重10N的物體勻速提升0.1m，所用時間為2s，作用在繩子末端的拉力F為6N（不計繩重和繩與滑輪間的摩擦），下列計算結(jié)果正確的是（　
　）
A．所做的有用功為1.2J
B．動滑輪自重0.2N
C．拉力F做功的功率為0.3W
D．該滑輪組的機(jī)械效率為83.3%
13.在水平地面上有一長方體木箱．小林用水平推力F把木箱向前推動，如圖甲所示．此過程中，推力F隨時間t的變化情況如圖乙所示，木塊前進(jìn)的速度v的大小隨時間t的變化情況如圖丙所示，下列說法正確的是（　
　）
A．0﹣1s內(nèi)，推力做功的功率恒為100W
B．1﹣3s內(nèi)，木箱受到的摩擦力為300N
C．0﹣1s內(nèi)木箱受到的摩擦力200N
D．1﹣3s內(nèi)，推力做功為300J
14.小潔家假期全家開車去某地旅游，下車時觀察里程表確定汽車行駛225km，所用時間是2.5h，消耗汽油20L（假設(shè)汽油完全燃燒），汽車發(fā)動機(jī)在這段時間內(nèi)的功率為20kW．求：
（1）汽車行駛過程的牽引力是多大？
（2）汽車發(fā)動機(jī)的效率是多少？（已知汽油的密度為0.8×103
kg/m3，汽油的熱值為4.5×107
J/kg）
(
師生總結(jié)
)
(
課后作業(yè)
)
1.如圖是開瓶蓋的起子，可以看成是一個杠桿，能正確表示出杠桿的支點(diǎn)、動力和阻力的圖是（　
　）
A．
B．
C．
D．
2.建筑工地上，起重機(jī)幾分鐘內(nèi)就能把所需的磚送到樓頂，如果人用滑輪組提升這些磚則需要幾個小時．二者相比，下列說法正確的是（　
）
A．起重機(jī)的功率大，做功多
B．起重機(jī)的機(jī)械效率高，做功慢
C．起重機(jī)的功率大，做功快
D．起重機(jī)的機(jī)械效率高，做功多
3.汽車在行駛過程中，發(fā)動機(jī)的功率為P，牽引力為F，汽車行駛的速度為v，這三者之間的關(guān)系為P=Fv．當(dāng)汽車爬坡時，駕駛員的操作總是加大油門同時將變速器換為低檔．加大油門是使發(fā)動機(jī)發(fā)揮最大的功率，換為低檔是為了減慢車速．那么，在爬坡時減慢車速的目的是（　
）
A．保證安全
B．省油
C．增大發(fā)動機(jī)的牽引力
D．以上說法均正確
4.兩臺機(jī)器同時做功，甲機(jī)器做的功是乙機(jī)器做的功的，甲做功所用的時間與乙做功所用的時間的比值是4：3，則甲、乙兩臺機(jī)器的功率之比是（　
　）
A．1：4
B．4：1
C．4：9
D．9：4
5.如圖所示，小華用蘋果和桔子來玩蹺蹺板．她將蘋果、桔子分別放在輕桿的左、右兩端，放手后，桿馬上轉(zhuǎn)動起來．使桿逆時針轉(zhuǎn)動的力是（　
　）
A．蘋果的重力
B．桔子的重力
C．蘋果對桿的壓力
D．桿對桔子的支持力
6.關(guān)于物理概念的說法中，正確的是（　
　）
A．功率越大，做功越快，機(jī)械效率越高
B．壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量
C．一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度越高，它的比熱容越大
D．電功率表示用電器消耗電能多少的物理量
7.下列屬于費(fèi)力杠桿的是（　
　）
A．
B．
C．
D．
鉗子
船槳
自行車手閘
剪枝剪刀
8.如圖所示，分別沿力F1、F2、F3的方向用力，使杠桿平衡，關(guān)于三個力的大小，下列說法正確的是（　
　）
A．沿F1方向的力最小
B．沿F2方向的力最小
C．沿F3方向的力最小
D．三個力的大小相等
9.如圖用大小相等的拉力F，沿不同的方向拉同一物體運(yùn)動相同的路程s，則下列判斷正確的是（　
　）
A．甲圖中的拉力F做功最快
B．乙圖中的拉力F做功最慢
C．丙圖中的拉力做功最多
D．甲、乙、丙三種情況拉力F做功不相等
10.在圖中，分別用力F1、F2、F3勻速提起物體A．若不考慮滑輪重和摩擦，則三個力的大小關(guān)系是（　
　）
A．F1=F2=F3
B．F1=F2＞F3
C．F1=F2＜F3
D．F1＜F2＜F3
11.小夢在做探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)時，先在杠桿兩端掛鉤碼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，再用彈簧測力計取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究，如圖所示．下列說法中錯誤的是（　
　）
A．兩邊掛鉤碼使杠杠水平平衡是為了方便直接讀出力臂
B．用彈簧測力計取代一側(cè)鉤碼時由豎直向下改為斜向下拉時，測力計示數(shù)會改變
C．用彈簧測力計取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究的最終目的是為了便于正確認(rèn)識力臂
D．用彈簧測力計取代一側(cè)的鉤碼繼續(xù)探究的最終目的是為了便于直接讀出力的大小
12.如圖所示，建筑工人用滑輪組提升重為220N的泥桶，動滑輪重為20N，不計滑輪與軸之間的摩擦及繩重，若工人在5s內(nèi)將繩端勻速向上拉6m，則（
）
A．泥桶上升3
m
B．人對繩端的拉力為120N
C．人拉繩的功率為96W
D．縮短拉繩的時間可以提高機(jī)械效率
13.如圖所示，用水平方向的力F拉繩子的一端P，使物體A以2m/s的速度向左勻速運(yùn)動，此時彈簧測力計的示數(shù)為8N．不計滑輪、繩、彈簧的測力計的重力及繩與滑輪間的摩擦，則物體A與水平面的摩擦力及2秒內(nèi)P端移動的距離分別為（　
　）
A．8N，4m
B．8N，8m
C．16N，4m
D．16N，8m
14.如圖所示，工人通過滑輪組將重600N的物體豎直勻速提升2m時，求：
（1）人手中的繩子拉下的距離為多少？
（2）若不計繩重、機(jī)械自重以及滑輪與繩子之間的摩擦，工人所用的拉力多大？

展開更多......

收起↑