九年级物理-第15章-功和机械能学案(无答案)-人教新课标版.doc

九年级物理 第15章 功和机械能学案（无答案） 人教新课标版

学
习
目
标
1、结合实例认识功的概念；
2、结合实例理解功率的概念；
3、理解机械效率；
4、能用实例说明物体的动能和势能以及它们的转化
学具

学习流程：
一、知识结构梳理
（要求：课前查阅课本回顾梳理知识结构，完成表格填写。学习方式：自学 ）
功
功
功率
机械效率
定义＿＿＿＿＿＿＿＿＿
公式及单位＿＿＿＿＿＿＿
物理意义＿＿＿＿＿＿＿
区分有用功、额外功、总功

定义＿＿＿＿＿＿＿

探究斜面的机械效率（器材、原理、步骤）

机械能
动能
势能
定义＿＿＿＿＿＿＿

影响动能的因素＿＿＿＿＿＿＿

重力势能＿＿＿＿＿＿＿

弹性势能＿＿＿＿＿＿＿＿＿

两个必要因素＿＿＿＿＿＿＿
公式及单位＿＿＿＿＿
定义＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

二、知识点巩固
（要求：自主完成，然后组内交流）
1、做功的两个必要因素＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.
练习：下列实例中，力对物体没有做功的是（ ）
A.起重机吊起重物 B.马拉车，车未动
C.跳水运动员从跳台跳下 D.举重运动员，将杠铃举起
2、功的计算公式：＿＿＿＿＿，各物理量的单位分别是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
练习：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、简述什么叫有用功、额外功、总功，机械效率计算公式：＿＿＿＿练习：事例分析：分析哪些是有用功、额外功、总功
用桶和绳子从井里拔一桶水（G桶=20N 、G绳=10N 、G满水=100N , h井深=5m）
W有=＿＿＿＿ , W额=＿＿＿＿, W总=＿＿＿＿.η＝＿＿＿＿。
桶掉到井里了，从井里捞出桶时，桶里有半桶水）
W有=＿＿＿, W额=＿＿＿＿, W总=＿＿＿＿＿. η＝＿＿＿＿。
4、功率：
功率是用来表示＿＿＿＿＿＿的物理量，＿＿＿＿＿＿＿＿叫做功率，公式：＿＿＿＿＿＿　单位：＿＿＿＿＿＿
练习：小梦同学想通过爬楼梯来估测自己上楼的功率，为此，他必须测量的物理量有：＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿。计算公式是：＿＿＿＿＿＿
5、动能和势能
＿＿＿＿＿＿叫动能，动能大小的影响因素是＿＿＿、＿＿＿。
＿＿＿＿＿＿叫做重力势能，影响因素是＿＿＿、＿＿＿＿。
＿＿＿＿＿＿叫做弹性势能）影响因素是＿＿＿＿＿＿＿＿。
练习：洒水车沿水平地面匀速前进洒水过程中，动能＿＿＿，因为＿＿＿＿＿＿。
喜鹊与麻雀在空中飞行，如果它们的动能相等，那么麻雀比喜鹊飞的————，如果它们重力势能相等，那么麻雀比喜鹊飞的————。
6、机械效率与功率的区别：功率是单位时间内做的功，是表示做功快慢的物理量，机械效率表示有用功占总功的比例大小，两者没有必然的因果关系。
练习：下列关于功、功率和机械效率的说法中，正确的是（ ）
A、功率大的机械做功一定多 B、做功快的机械，功率一定大
C、效率高的机械，功率一定大 D、做功多的机械，效率一定高
7、机械能在数值上等于＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿之和。
分析：滾摆在上升过程中，质量＿＿，速度＿＿，动能＿＿，质量＿＿，高度＿＿，重力势能＿＿，在此过程中＿＿能转换为＿＿能；滾摆在下降过程中＿＿能转换为＿＿能。
三、典型探究实验题训练
1、关于动能和重力势能影响因素的探究如图所示,分别让质量不同的钢球A和B从该斜面的同一高度滚下去撞击水平面上的一个小木块.回答下列问题:
(1)设计该实验的目的是要探究 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ .
(2)通过＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿可以判断钢球动能的大小.
(3) 该实验用到了物理学中常用的一种研究问题的方法叫＿＿＿＿法.
(4)此实验得出的结论是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿
(5)若若还想探究动能的大小与物体运动速度的关系应如何操作？ ＿＿＿＿＿＿＿＿
2、在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：
（1）在表中空格处填下适当的数据（机械效率用百分数表示，保留一位小数）。
（2）在实验操作中应竖直向上＿＿＿＿＿＿＿＿拉动弹簧测力计。
（3）从实验数据分析得出：使用同一滑轮组，＿＿＿＿＿可以提高滑轮组的机械效率。
（4）滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关，请你作出恰当的猜想：滑轮组的机械效率与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿有关（写出一种影响因素即可）。

实验次数
钩码重/N
钩码上升的距离/cm
弹簧测力计的读数/N
弹簧测力计上升的距离/cm
机械效率
1
2
8
0.8
24
83.3%
2
4
5
1.5
15

3
6
10

90.9%
3、小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如下图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：
斜面倾斜角θ
小车重G/N
斜面高h/m
斜面长S/m
拉力
F/N
有用功
W有/J
总功
W总/J
机械效率η
12°
5
0.2
1
2.1

2.1
48%
30°
5
0.5
1
3.6
2.5

69%
45°
5
0.7
1
4.3
3.5
4.3

⑴ 请你替小芳在上表中的空格处填上适当的数据。
⑵ 分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越＿＿＿＿＿＿，斜面越省力，斜面的机械效率越＿＿＿。
⑶ 实验过程中拉力的方向应与斜面＿＿＿＿＿＿＿＿ 。
⑷ 若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持＿＿＿＿不变，斜面的光滑程度不变，只改变 ＿＿＿,这种研究问题的方法我们称之为＿＿法。
三、同步训练
（一）选择题
1、一个足球运动员用100N的力踢一个重力为5N的足球，球离脚后在水平草地上向前滚动了30m，在球滚动的过程中，运动员对足球做的功为（ ）
A、3000J B、500J C、150J D、0J
2、在下面哪个情景中，人对物体做功的是（ ）
A、小华用力推车，但没有推动
B、不强举着杠铃静止不动
C、小悦背着书包静立在原地
D、小翔把一桶水从井中提起
3、整洁明亮的教室需要大家共同创造，同学们值日时，以下劳动几乎没有做功的是（ ）
A、用拖布拖地
B、擦门窗、黑板
C、提着水从同楼层的水房走向教室
D、把椅子搬到课桌上
4、甲、乙两个集装箱质量相同，用起重机将甲集装箱以0.5m/s的速度提升10m，再将乙集装箱以1m/s的速度提升到相同高度，那么起重机（ ）
A、 第一次做功多，功率大
B、 第二次做功多，功率大
C、 两次做功一样多，功率一样大
D、 两次做功一样多，第二次功率大
5、在悉尼奥运会上，运动员用带火的弓箭点燃奥运圣火，这个过程中（ ）
A、放在张紧了的弓上的箭具有弹性势能
B、弓拉得越弯，人的弹性势能越大
C、弓拉得越弯，弓的弹性势能越大
D、弓拉得越弯，弓上的箭的弹性势能越大
6、体育运动中投掷的链球、铅球、铁饼和标枪都是把物体斜向上抛出的运动，不计空气阻力，这些物体从被抛出到落地的过程中（ ）
A．物体的动能一直增大，重力势能一直减小
B．物体的动能一直减小，重力势能一直增大
C．物体的动能先减小后增大，重力势能先增大后减小
D．物体的动能先增大后减小，重力势能先减小后增大
（二）填空题
7、一木块在大小为10N的水平拉力作用下，10s内沿水平地面前进5m，则拉力做的功为 焦，功率为 W；若木块重30N，在此过程中重力对木块做的功为 J。
8、如图，从运动员腾空跳起向上运动后再向下落入水中，若不计空气阻力，
则运动员的重力势能先 （填“增长” “减小”或“不变”），后
（填“增大”或“减小”或“不变”），运动员的机械能 （填“增大”
“减小”或“不变”）。

9、临沂市某商场二楼到三楼的自动扶梯高度是4m.扶梯长6m.孙琪同学体重500N，自动扶梯把孙琪同学从二楼运送到三楼的过程中对她做功 J.如果要测算自动扶梯对她做功的功率，还应该测量的物理量是 。
10.小明玩弹弓，经验表明，橡皮筋拉得越长，同样的“子弹”射得越远，这说明橡皮筋的弹性势能与 有关；若橡皮筋被拉的长度相同，而所用“子弹”的质量不同，则质量大的“子弹”射出的距离较小，原因是质量大的“子弹”刚射出时的 小。
11、下表给出了一头牛慢步行走和一名中学生百米赛跑时的一些数据。
项目
质量m/kg
速度v/(m/s)
动能E/J
牛
约600
约0.5
约75
中学生
约50
约6
约900

分析数据可以看出：对物体动能大小影响较大的因素是 ；你这样判断的依据是 。
12、被举高的物体具有重力势能。小明猜想重力势能的大小可能与物体被举的高度和物体的质量有关。为了验证自己的猜想，小明进行了如下实验：让物体自由下落冲击小方桌，小方桌的四条腿是四根钉子，并放置在沙箱的沙面上。
（1）他通过观察 来判断物体重力势能的大小。
（2）比较图中A和B 是通过控制 来验证重力势能的大小与 的关系。
（3）要验证重力势能的大小与质量有关，应选择图中的 和 进行对比实验。
（4）你还可以用什么简单的方法验证重力势能与高度有关： 。
（三）计算题
1、测定自己上楼时的功率有多大，是一项很有意义也很有趣的物理实践活动。如果现在你要测定自己爬上10m高楼时的功率，假设你身体的质量为50kg，上楼所用的时间是50s，请计算自己上楼的功率（取g=10N/kg）.
2、一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶，当它从山脚行驶到高为0.5km的山顶时，耗时15min，汽车发动机的牵引力为4000N，求：
(1)汽车的行驶速度；
(2)汽车发动机牵引力做的功；
(3)汽车发动机牵引力的功率.

批 注
知识网络

小结反思

7
用心 爱心 专心