苏科版九年级物理第十一章教案

第三节 功（第1课时）

【学习目标】

1．知道功的概念；

2．知道做功的两个必要条件； 3．会利用功的公式进行计算。 【活动过程】

活动一：分析杠杆、滑轮（组）的优缺点

用动滑轮提物体可以省一半力，与此同时，手提绳子的自由端移动的距离与物体上升距离是什么关系？这说明动滑轮是省距离还是费距离的呢？用筷子夹菜时，手指只要移动很小的一段距离，筷尖就能移动很长的距离，这说明筷子这种杠杆是省距离的，与此同时，你能判断筷子是省力还是费力吗？ 有没有既省力又省距离的简单机械呢？这种关系背后的规律又是什么呢？ 活动二：探究斜面

信息快递：与杠杆、滑轮一样，斜面也是简单机械的一种，大桥的引桥、卡车装货（如下图）的跳板都可以看作斜面。

由活动一，我们知道了杠杆、滑轮、滑轮组在省力或省距离的优点的同时，都同时存在着缺点。现以斜面为研究对象，用实验探究其使用特点。

在斜面上放一小车，车上放不同数量的砝码，沿斜面方向拉动小车，测出拉力大小F 、小车通过的距离s 、小车及砝码总的重力G ，小车上升的高度h ，并填入下表：

（1）比较F 与G 、s 与h 的关系，你可以发现斜面有哪些使用特点？ （2）比较每次FS 与Gh 的关系，看有什么发现。

听老师分析有没有既省力又省距离的简单机械；听老师总结实验发现的规律。

活动三：了解功的概念

阅读课本P15，了解功的定义、符号、公式、单位、单位符号及单位的物理意义。读懂记住后，脱离课本与同小组同学互相问答。

分析做功的两个必要条件。 活动四：计算做功

小杰将5kg 的水桶从离井口4m 处提出，后又水平移动了2m 。求两个过程中小杰对水桶做的功。

【巩固反馈】

1. 做功的两个必要条件分别是：一、 ，二、 。 2．下列现象中，力没有对物体做功的是 （ ）

A ．用力将铅球掷出 B ．将书包背上楼

C ．骑自行车匀速前进 D ．人提着水桶在水平路面上行走 3．关于功的概念，下列说法正确的是（ ）

Ａ、只要有力作用在物体上，力就对物体做功

B 、物体只要移动了距离，就有力对它做了功

C 、只要有力作用在物体上，物体在力的方向上又移动了距离，则这个力就对物体做了功 D 、有力作用在物体上，物体又移动了距离，这个力就一定对物体做了功

3．水平地面上有一块重为2N 的静止石块，一个小孩用10N 的力踢石块，使石块滑行了1m 的距离，则小孩对石块所做的功是（ ）

A 19J B 2J

C 12J D 条件不足，无法确定

4．陈杰同学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 ．0．02J B ．O ．2J C ．2J D ．20J

5．将质量为10kg 的水桶从离井口3m 深处提到井口。在这一过程中，陈杰对水桶做了多少功？

6. （1）小张提着一桶总重80N 的水上坡，已知坡的长度为20m ，高度为4m ，则小张做了多少功？ （2）小王提着同样重的水，沿水平方向前进了20m ，小王做了多少功？ （3）小李提着同样重的水桶，原地不动，停了5min ，小李做了多少功？

11.3功 第一课时学案和巩固案

学生完成所需时间：45分钟 班级 姓名 第 小组 一． 学习目标：

1. 能记住功的计算公式、单位。

2. 能说出功的概念和做功的两个必要条件。 3. 会运用功的计算公式解题。 二． 重点、难点：

重点：功的概念、功的计算公式 难点：做功的两个必要条件 三． 知识链接：

省力杠杆使用的特点：省力费距离 费力杠杆使用的特点：省距离费力

四．学法指导：对照学习目标，可以采用自主阅读、小组合作、交流探讨、做一做、议一议等形式。 五． 学习内容：

1. 阅读第一段落，思考“有没有既省力又省距离的机械呢？” 2. 动手做一做：探究斜面

按照课本安排，做好实验，注意观察和记录实验数据。（温馨提示：做实验要本着实事求是的态度，实验数据不能造假）

3. 议一议并思考：表格中的Fs 和Gh 的值大小如何，你能得到什么结论？

4. 阅读p15第3-6段落，完成以下问题

①功的概念： ②功的公式：

③功的单位： 符号

你熟悉焦耳（James Prescott Jouie英国物理学家）吗？有兴趣的同学可以查阅资料多了解一些有关焦耳的情况。

④你能说出1J 的功有多大吗？

5. 阅读P15第二大段落：做功了吗？完成以下问题

⑴做功的两个必要条件：一是 ， 二是 。

⑵联系《学习手册》p9-10中有关做功的两个必要条件的说明，请指出以下几种情景中，人做功了

吗？为什么？

(a) 女孩将一箱报刊搬起来 (b) 学生背着书包在水平路面上匀速前进 (c) 虽然司机费了九牛二虎之力，汽车还是纹丝不动 (d) 运动员踢了足球一下，球在草地上滚动了一段距离

6. 自主学习p16例题，注意：不以最后结果为目标，更要注重解题的方法和解题过程。 六． 学习小结（将所学的知识整理归纳，形成结构或体系）： 七． 基础练习：（完成时间5-8分钟）

1.小明同学用100N 的水平推力将课桌推动了0.5m ，则小明对课桌做了多少功？

2.小华同学将100N 的课桌匀速举高0.5m, 则小明对课桌做了多少功？(思考：这两题相同吗？) 3. 以下现象中力没有对物体做功的是（ ）

A．用力将铅球掷出 B.将一桶水提上楼 C．球在光滑的水平面上滚动 D.骑自行车上学校

4.在光滑水平面和粗糙水平面上推车, 如果所用的推力相同并通过相同的距离, 则推力对车所做的

功是( )

A.一样大 B.在光滑水平面上做功较多 C ．在粗糙水平面上做功较多 D.要由小车通过的时间来决定

5.（选做题）小明用200N 的力将一个重5N 的足球踢到20m 远的地方，则小明对足球做的功是（ ） A.100J B.200J C.4000J D.无法确定 E.0J

6. （选做题）小明用200N 的力将一个重5N 的足球踢到20m 远的地方，则球在空中运动的过程中，

小明对足球做的功是（ ）

A.100J B.200J C.4000J D.无法确定 E.0J

功复习提纲

一、功：1、力学里所说的功包括两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。

2、不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。

巩固：☆某同学踢足球，球离脚后飞出10m 远，足球飞出10m 的过程中人不做功。（原因是足球靠

惯性飞出）。

3、力学里规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。 公式：W=FS 4、功的单位：焦耳，1J= 1N·m 。 把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。

5、应用功的公式注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F 就是这个力；②公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。③ 功的单位“焦”（牛·米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛·米，不能写成“焦”）单位搞混。 二、功的原理：

1、内容：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：使用任何机械都不省功。 2、说明： （请注意理想情况功的原理可以如何表述？） ①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。

②功的原理告诉我们：使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。

③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。

④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：使用机械时，人们所做的功（FS ）= 直接用手对重物所做的功（Gh ） 3、应用：斜面

①理想斜面：斜面光滑 ②理想斜面遵从功的原理；

③理想斜面公式：FL=Gh 其中：F ：沿斜面方向的推力；L ：斜面长；G ：物重；h ：斜面高度。 如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh；这样F 做功就大于直接对物体做功Gh 。

三、机械效率：

公式：W 有用＝Gh （提升重物）=W总－W 额

=ηW 总

斜面：W 有用= Gh

2

公式：W 额= W总－W 有用=G动h （忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组） 斜面：W 额=f L

3 定义：有用功加额外功或动力所做的功 公式：W 总=W有用＋W 额=FS= W有用／η 斜面：W 总= fL+Gh=FL

4、机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。

有用

η= W

② 公式： 总

η=

FL

= = η=

斜 面： FS Fh F

η= = = G 定滑轮： FS F2h 2F

η= = = FS Fnh nF

滑轮组

③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 。通常用 百分数 表示。某滑轮机械效率为60%表 示有用功占总功的60% 。

④提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。 5、机械效率的测量：

有用

η= W = 总 原 理： FS

应测物理量：钩码重力G 、钩码提升的高度h 、拉力F 、绳的自由端移动的距离S 器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。

步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变。 结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：

①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。 ②提升重物越重，做的有用功相对就多。 ③ 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。

四、功率：1、定义：单位时间里完成的功 2、物理意义：表示做功快慢的物理量。

P = t

3、公式： = Fv

4、单位：主单位 W 常用单位 kW mW 马力 换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W

某小轿车功率66kW ，它表示：小轿车１s 内做功66000J 5、机械效率和功率的区别：

功率和机械效率是两个不同的概念。功率表示做功的快慢，即单位时间内完成的功；机械效率表示机械做功的效率，即所做的总功中有多大比例的有用功。

练习 ☆下面是小李以表格形式所总结的一些知识点，其中完全正确的是： A 、同一直线二力合成的比较：

B 、杠杆的比较： C 、凸透镜所成像的比较：

D 、晶体非晶体比较

九年级物理 课题：《11.4功率》第一课时学案和巩固案

编制人：居香阳 审核人：李浩杰 编制时间：9.13

学生完成所需时间：45分钟 班级 姓名 第 小组 一．学习目标：

1. 能记住功率的公式、单位。

2. 能说出功率的概念和物理意义。 3. 会运用公式计算。

4. 会自己设计实验测量功率。 二．重点、难点：

1. 重点：功率的概念、物理意义、计算公式。 2. 难点：用功率的公式解决较综合的题目。 三．知识链接：

1. 功的公式 单位

2. 比较物体运动的快慢---引入速度的概念 3. 速度公式V=S/t

四．学法指导：

1.运用类比的方法学习功率的概念。 2.识记的方法学习公式、单位。

3.采用做一做、议一议的方法学习功率的测量。 五．学习内容：

1.阅读P17第1—3段，完成下列问题：

①为什么要引入功率？ ， 功率是表示 的物理量。 （联系速度来理解功率）

②功率的概念： 叫做功率。 ③功率的公式：

④功率的单位： 符号 （James Watt,1736-1819英国工程师、发明家）

1W=

同学们，相信你一定知道很多有关英国工程师、发明家瓦特的故事，你完全可以和老

师、同学一起聊一聊瓦特哦，如果你还想知道的更多，你可以上网查阅更多的资料来补充自己。

2.阅读信息快递，熟悉功率的其它单位，完成下列换算

150W = J/s 2.5MW = KW = W 3.阅读图11-35中一些功率值，尽可能识记其中的一些值。

麻雀飞行时的功率约为8W ，其物理意义是 （选做题）

4. 阅读：“估测上楼时的功率”段落

思考： ①如何比较同学上楼的功率？（小组讨论，温馨提示物理上常用什么来比较呢？）

②要估测出功率的大小，需要测量哪些数据？要用哪些测量工具？（先自己思考，再小组交流、讨论）

③（选做）为什么健身教练可通过改变播放音乐的节奏来控制健身操的运动量？

3. 阅读：生活、物理、社会的段落 ①知道马力—功率的一种单位。 ②1马力 = W

六．学习小结（将本节课所学的知识整理归纳，形成结构或体系）：

七．基础练习：（完成时间5-8分钟）

①小明在30s 内，用20N 的水平推力使小车在水平面上前进了15m ，在此过程中小明做了多少功？他的功率是多大?

②一辆汽车以70KW 的功率行驶了10min ，则汽车发动机做功 J。 ③小明同学用20s 的时间从一楼到了三楼，则他上楼的功率可能是（ ） A. 几瓦 B.几十瓦 C.几百瓦 D.几千瓦 ④下列说法正确的是（ ）

A. 做功越多，功率越大 B.做功的时间越短，功率越大 C. 功率越大，则表示做功越快 D.功率越小，则表示做功越少

⑤（选做题）甲机械的功率为100W ，乙机械的功率为50W ，下列说法正确的是（ ） A. 甲做功一定比乙快 B.甲做功一定比乙多 C. 甲做功所用的时间一定比乙少 D.无法比较

⑥（选做题）抽水机每秒钟能把20Kg 的水抽到10m 高处，它每分钟做功 J,它的功率为 W。 八．学习反思:

九． 巩固练习：完成时间15-25分钟

1.完成《补充练习》P7-9中的1、2、4、5、6、7；选做3、8、9.

2.完成《学习手册》P11中的1、2、3、4、6、8；选做5、7、9.

课题：机械效率

教学目标：1、明确机械效率是描述做功效率的物理量。

2、掌握机械效率的概念，会计算某种简单机械的机械效率。

3、能设计实验，测定某种简单机械的机械效率。

4、知道提高机械效率的实际意义和方法，有合理改进机械、提高效率的意识，增强将科学

服务于人类的责任感。

重点难点：机械效率的概念和有关计算，动滑轮的机械效率与哪些因素有关

教学过程： 一、引入：

1．提出问题：小明利用动滑轮把木料拉上四楼时，手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗？

2．怎样探究这个问题？ 二、新课：

1、[实验] 再探动滑轮

（1）设计实验方案：

（2）设计表格：

实验现，Fs 相吗？等，

发Gh 与等如不哪个

大？为什么？

2、几个基本概念：

有用功W 有用___ __ 额外功W 额外___ __ 总功W 总___ __ 3、机械效率 公式

4、注意：对于实际机械，由于总是有额外功存在，η＜1。 5、提高滑轮组机械效率的方法：

（1） ； （2） ； （3） 。 6、斜面机械效率及其提高方法：

有用功W 有用= 总功W 总=

（1） ； （2） 。

三、课堂巩固 1、用动滑轮提升重物，物重为10N ，重物匀速上升1m ，绳端拉力为6N ，则：绳端移动的距离为 m ，有用功W 有用= J ，总功W 总= J ，额外功W η

2、用图示滑轮组把重G=120N的物体匀速提升1m ，绳端的拉力为

F=50N，则：绳端移动的距离为，有用功W 有用= J ，= J ，额外功W η

总

额外

额外

= ，该动滑轮的机械效率

总功W

= ，该动滑轮的机械效率

*3、如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N 的泥桶，动滑轮重为20N ，轮与轴之间的摩擦及绳重。若工人在5s 内将绳子匀速向上拉6m ，则泥桶上升___________m，手拉绳子的力为______N，拉力的功率为________W，滑轮组效率为________.

4、一斜面长为5m ，高2m ，现用沿斜面向上的100N 的力把重200N 的物体 匀速拉上斜面顶端，则：有用功W 有用= J ，总功W 总= J ， 额外功W 额外= ，该斜面的机械效率η= 。

5、下列关于机械效率的说法正确的是 ( )

A. 机械效率可以提高到100％ B．机械效率总小于1

C ．功率大的机械，机械效率高 D．机械效率越高，有用功就越6、各种机械在使用时产生额外功的原因不完全相同，要根据具体情况具析。具体分析右图中三种做功情况(设滑轮规格相同) ，产生额外功最多是____图。若钩码(m=50g)在三种情况中均被提高1米，各种情况机械做用功均为_____，由此可判断出_______图的机械效率最大。

(g

取10N/Kg)

不计滑的机械

多 体分的应的有

7、工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上，如图，车厢底板高度斜面长度s ＝3m ，用力F 沿着斜面把G=1800N的重物匀速拉到车上，摩擦，拉力F 为_____N；若实际拉力F ′＝1200N ，则该斜面的机是 %。

8、如图所示，小冯分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地滑轮所做的总功为W 1，机械效率为ηl ，用乙滑轮所做的总功为W 2，机械

2，若不计绳重与摩擦，则

h=1.5m，若不计械效率

面，用甲效率为η

( )

A ．W l =W2 ηl =η2 B ．W 1=W2 ηl

C. W 1η2 D ．W 1>W2 ηl

*9、用图示的装置提水，已知动滑轮重4N ，桶重6N ，桶中的水重50N ，摩擦不计，的机械效率为_________。

10、用动力臂是阻力臂3倍的杠杆，将重600N 的物体抬高40cm ，手向下压杠杆的250N ，手下降的高度是＿＿＿cm ，人做的功是＿＿＿J ，机械效率是＿＿＿。

四、课后提高

1、用一个动滑轮将重500N 的重物匀速提高0.5m ，在绳子自由端所用的拉力是300N ，则W 总＝＿＿＿＿J ，W 有用＝＿＿＿＿＿J ，机械效率η＝＿＿＿＿。

2、把一个重2000N 的物体沿长4m 、高1m 的斜面匀速从它的底端推到顶端，所用的推力是600N 。那么动力做的功是＿＿＿J ，它是＿＿＿＿功。如果直接将物体升高1m ，需要做功＿＿＿＿J ，这是＿＿＿＿功，这个斜面的机械效率是＿＿＿。

3、通过测量滑轮组机械效率的实验，可得出下列各措施中能提高机械效率的是

A ．增加动滑轮，减小拉力 B ．减少提升重物重力，减小拉力 C ．减少提升高度，减少做功 D ．增加提升重物重力，增大有用功 4、某工人利用动滑轮在20s 内将3000N 的物体匀速提高4m ，已知这个动滑轮的机械效率是80％，求：(1)这名工人所做的总功是多少焦? (2)他所做的额外功是多少焦？(3)他的输出功率是多少瓦?

5、一台起重机将重5000N 的货物提高2m ，如果额外功是2500J ，则起重机做的有用功是_________J，该起重机的机械效率是_____________。

6、如图，每个滑轮的重为225N ，重物G 的重量为1275N 绳索重及摩擦均不（1）人在匀速提起重物时所用拉力为多大?

（2）重物被匀速提起lm 的过程中，人所做的总功为多少? （3）此时，该滑轮组的机械效率为多大?

7、下列关于机械效率的说法中，正确的是（ ）

A ．机械做的有用功越多，机械效率越高 B ．机械效率越高，越省力 C ．机械做的有用功占总功的比例越大，机械效率越高

计。则： 则装置力

是

D ．机械的功率越大，机械效率越高

8、某人用了250N 的力，将挂在动滑轮上重为400N 的物体匀速提高10m ，用了80s ，则有用功为 J ，总功为 J

9J ，总功为J

10、如图，用F 为50机械效率为（ ）

A 、20% B 、80% C 11、用动力臂是阻力臂的2杆的力是250N 12、

在“测定滑轮组机械效率”（1（2）若每个钩码重1N C 、D （3）法确定”）

九年级上册第十一章《11.5机械效率》学案

【学习目标】：

1． 知道有用功、额外功、总功

2． 理解机械效率，会计算机械效率

3．根据生活事例认识物理知识，并运用物理知识解决实际问题 4．探究：斜面的机械效率 【学习重点、难点】： 重点： 探究斜面的机械效率 难点：理解机械效率 【学习过程】: 一、机械效率

案例：小明家最近买了一处新楼房，一单元二楼。想把洗手间、厨房装修一下，需把沙子运到二楼。请同学们根据需要，选择器械帮助小明家解决这个问题

算一算，比一比

（1）假设楼层高度为3米，一袋水泥质量为50kg ，若直接把水泥扛到楼上，人需要做多少功（袋子质量忽略不计，g=10N/Kg）

（2）若用图中滑轮组将水泥运送到楼上，需要在绳端施加的力为150N ，则通过使用此机械把水泥运到楼上人需要做多少功？ （3）分析两次做功不同的原因

（4）结论：有用功 总功 计算公式为（5）练一练

例1、如图所示，小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙子从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W 1，机械效率为η1；用乙滑轮所做的总功为W 2，机械效率为η2。若绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计，则（ ）

A ．W 1=W 2，η1=η2

B ．W 1=W 2，η1

C ．W 1η2 D ．W 1>W 2，η1>η2

例2．如图所示，物体A 重200N ，在水平拉力作用下以0.2m/s的速度匀速前进１

分钟．若物体A 在前进过程中受到的摩擦阻力为50N ，拉力为20牛，滑轮组的机械效率．

二、探究斜面的机械效率

要测定斜面的机械效率，实验中我们需要测量的物理量有 、 、 、 则斜面的机械效率 = （用测量的量表示）

例3、小周同学学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系? ”针对这仑问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：

⑴. 根据表中数据，可求出第三次实验的有用功为__________焦， 总功为__________焦，机械效率是_____________；

⑵. 通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越_________________；

（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：_________ ______。

三、思考题

1. 福州市政府投入巨资，对二环路沿街实施景观改造。施工中，一工人利用如图所示的定滑轮将一桶沙匀速拉到10m 高处，沙重90N ，所用的拉力是100N 。

求：（1）有用功是多少？（2）总功是多少？（3）定滑轮的机械效率是多大？

280%。求（1