第十一章功与机械

第十一章功与机械第十二章机械能

11.1 功（一）

一、学习目标

1.知道机械功的两个要素，知道机械功的概念、公式及单位。

2.能计算机械功和功率。

3.能用生活生产中的实例解释机械功的含义。

二、课前热身

力的作用效果有和。力的单位是。重力的计算公式。长度的国际主单位是。

二、课堂探究

目标1：功的判断

1．阅读P78第一段，思考，如何描述一个力产生作用效果的过程？在这些过程中，牵涉到哪些物理量？。

2．观察图11-1-1，思考后回答，小明与小聪都用了力，但效果上来看，有何区别？

。

物理学中对做功的规定是。也就是说，做功必须包含和两个因素。

（1）关于功，下列说法中正确的是（）

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，就做了功；

C 有力作用于物体上，物体又移动了距离，这个力就做功了；

D 有力作用在物体上，物体在力的方向上又移动了距离，那么这个力对物体做了功。

（2）下列情况做功的有（）

A 一个人背着书包站着；

B 杠着货物上楼；

C 搬石头没搬动

D 小球在光滑水平面上滚动

目标2：功的计算

3．功的计算式是，式中各字母代代表的物理量及单位分别

。

4．完成P79例题，思考：为什么重力所做的功为0？

。

试一试：

用20N的力推着一个100N小车在水平地面上前进5米，推力所做的功是 J，重力所做的功是J。

5．提升物体所做的功。将物体匀速提升时，物体受到力和力的作用，这两个力是一对，所以，他们的大小关系是。力的方向移动的距离就是物体。因此，提升物体所做的功W= = 。

试一试：

（1）将重500牛的物体，在5秒内匀速提高1.5米，力对物体做功为_______。

（2）提着100N的物体静止不动，所做的功为________；提着100N的物体沿水平方向前进10m，重力做功为_____；将100N重的物体匀速举高10m，人做功为_____；把这100N的物体掷出后，物体运动2m，人所做的功为_________J。

三、拓展与延伸

1．下列情况中，力对物体做了功的是：（）

A 用力推箱子，箱子不动

B 手提水桶沿水平道路前进

C 用力举高物体

D 冰块在光滑冰面上匀速滑行

2．一个放在水平地面地物体，受20Ｎ水平拉力作用下，以0.5ｍ/ｓ的速度沿拉力的方向前进15ｍ，则地面对物体地摩擦力是，拉力做的功是。

3．起重机将重5000Ｎ的物体提高6ｍ后，又水平移动4ｍ，则起重机的钢丝绳对物体所做的功是。

4．用200Ｎ的力分别拉重为50Ｎ和200Ｎ的甲乙两个木箱沿水平方向前进10ｍ，则人对木箱所做的功：（）

A Ｗ甲＞Ｗ乙

B Ｗ甲＜Ｗ乙

C Ｗ甲＝Ｗ乙

D 无法比较

11.1 功（二）

一、学习目标

1．知道机械功率的概念、计算公式及单位。

2．能计算机械功率。

3．能用生活生产中的实例解释机械功率的含义。

二、课前热身

1．做功的两个必要因素是什么？、。机械功的计算公式是，

2．速度是表示，速度的计算公式，式中各字母代表的物理量和单位分别是。

三、课堂探究

目标1：功率的意义

1．举例说明做功有快慢之分。

2．阅读P80第1——3段，思考：怎样比较做功的快慢？

3．功率的定义和物理意义。

目标2:功率的计算

4．功率的计算公式是，式中各字母代表的物理量和单位是

。

试一试：

（1）机器甲的功率比机器乙的功率大，则一定是（）

A 甲所做的功比乙所做的功多

B 甲做功比乙做功快

C 甲做功所用的时间比乙少

D 甲的机械效率比乙大

(2)P80第4题。他们的相同，的时间短，所以做功快，功率大。

（3）某人用10N的水平拉力拉50kg的物体，10s内沿地面前进10m，人的功率是（） A 5W B 15W C 50W D 10W

5．功率公式的推导：将v=s/t代入P=w/t，可得P= = =

.

四、巩固提高

1．两个体重相同的人，一人缓慢地从一楼走上五楼，一人则是急促地跑上去，下列说法正确的是：（）

A两人做的功不同，功率相同B两人做的功相同，功率不同

C两人做的功和功率都相同D条件不足，无法判断

2．某机器的功率大约700ｋｗ，这表示该机器：（）

A每小时做功700ｋｗB每秒做功700ｋｗ

C每小时做功700ＪD每秒做功7×105ｗ

3．某举重运动员把重1000Ｎ的杠铃在2ｓ内举高2ｍ后，在空中停留3ｓ，那么在后3ｓ的功率是：（）

A 1000ｗ

B 666.7ｗ

C 0ｗD100ｗ

4．甲乙两台机器，若甲做的功是乙做的功的两倍，而乙所用的时间是甲所用的时间的一半，则甲乙的功率为：（）

A P甲＝2P乙

B P甲＝P乙

C P甲＝4P乙

D P甲＝1/2P乙

5．一个放在水平地面地物体，受20Ｎ水平拉力作用下，以0.5ｍ/ｓ的速度沿拉力的方向前进15ｍ，则拉力做功的功率是，做的功是。

6．功率为5ｋｗ的水泵，在多长时间内能把10000Ｎ的水抽到4ｍ高的水塔中？

7．功率是45KW的汽车，以10m/s的速度在一平直的公路上匀速行驶20Km，求汽车的牵引力是多少？

11.2 杠杆

一、学习目标

⒈知道什么是杠杆。能从常见的工具中辨认出杠杆。

⒉知道有关杠杆的一些名词术语。理解力臂的概念。会画杠杆的力臂。

【课前热身】

1.一根硬棒，在______________下能绕着____ _转动，这根硬棒就是杠杆.支点是______；动力是______；阻力是_________________；阻力臂是 ____________.在日常生活中我们使用的工具属于杠杆的有____ _、___ __、_____ 等.

2.杠杆的平衡条件是______，如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍，当杠杆平衡时，动力是阻力的_________________ 倍.

【自主学习】

3.如果作用在杠杆上的动力是80 N，动力臂是40 cm，阻力臂是10 cm，杠杆平衡时，阻力是_____ _.

4.在下列日常生活使用的工具中：

省力的杠杆有____________；费力的杠杆有__________；既不省力也不费力的杠杆有__________.①撬棒②天平③筷子④铡刀⑤脚踏刹车⑥镊子⑦起子⑧钓鱼杆

5.在图中，杠杆有可能平衡的是（）

A.甲图的杠杆

B.乙图的杠杆

C.丙图的杠杆

D.丁图的杠杆

6.如图所示，把一根均匀的米尺，在中点O支起，两端

各挂四个钩码和两个钩码，恰好使米尺平衡，按下列方式增减钩码或移动钩码，下列几种方式仍能保持米尺平衡的是（）

A.两边各加一个钩码

B.两边钩码各向外移动一格

C.左边增加一个钩码，右边向外移动一格

D.左右两边的钩码各减少一个

5.在以下两个图中，画出各力的力臂.

【探究练习】

7.一条扁担长1.5 m，前端挂200 N重的货物，后端挂300 N重的货物，肩膀应离扁担的前端_____ m才能使其刚好平衡.

8.两个小孩坐在跷跷板上，恰好处于平衡，此时（）

A.两个小孩重力一定相等

B.两个小孩到支点的距离一定相等

C.两个小孩质量一定相等

D.两边的力臂与小孩重力的乘积相等

9.一个杠杆已经处于平衡状态，如果在这个杠杆上再施加一个作用力，则（）

A.杠杆仍有可能平衡，只要这个力加在动力一边

B.杠杆仍有可能平衡，只要这个力加在阻力一边

C.杠杆仍有可能平衡，只要这个力的作用线通过支点

D.杠杆不可能平衡，因为多了一个力

10.如图所示要使杠杆平衡，作用在A点上的力分别为F1、F2、F3，其中最小的力是（）

A.沿竖直方向的力F1最小

B.沿垂直杠杆方向的力F2最小

C.沿水平方向的力F3最小

D.无论什么方向用力一样大

11.如图所示，一直杆可绕O点转动，杠杆下端挂一重物，为了提高

重物，用一个始终跟杠杆垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置，在这个过程中直杆（）

A.始终是省力杠杆

B.始终是费力杠杆

C.先是省力的，后是费力的

D.先是费力的，后是省力的

12.如图所示，杠杆的B端挂一重物，在A点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个力的示意图. 13．列车上有出售食品的手推车(如图)，若货物在车内摆放

均匀，当前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可视为杠杆，支点是______(写出字母)；当后轮遇到障碍物A时，售货员向上提扶把，这时支点是______，

此时手推车可以视为______力杠杆．

14．在左下图中画出杠杆平衡时作用在B点最小的力和这个力的力臂(O为支点)．

15．有一均匀圆柱体放在水平地面上如右上图所示，靠在台阶边，为了使它滚上这个台阶，在圆柱体边缘上哪一点、沿什么方向施力才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面?在图上标出这一点，并画出此力的方向和力臂．

11.3 滑轮

一、学习目标：

⒈知道什么是定滑轮、动滑轮，并能识别；

⒉理解定滑轮、动滑轮的作用.

⒊认识滑轮的实质。

【课前热身】

1．使用滑轮时，滑轮的轴固定不动的叫做；轴随物体一起运动的滑轮

叫。

2．使用定滑轮不，但可以改变拉力的。

3．使用动滑轮可以。

4．定滑轮在使用时，相当于一个杠杆，因此拉力和重力的关系

是：，即使用定滑轮不省力。动滑轮在使用时，相当于一个杠杆，因此拉力和重力的关系是：。

【自主学习】

1．下列简单机械中，一定不省力的是 ( )

A．动滑轮 B．定滑轮 C．滑轮组 D．杠杆

2．如图1所示：物体A重200 N，物体月重50 N，此时物体B匀速下降．若不计动滑

轮和绳重，绳子与滑轮的摩擦，则物体A 与水平面的摩擦力为 ( ) A ．50 N B ．25 N

C ．100 N

D ．200 N

3．如图2所示，连接弹簧秤的绳子跨过定滑轮，各挂10 N 的钩码，则测力计的示数为 ( )

A ．10 N

B ．20 N

C ．O N

D ．5 N

4．下列工具使用中，不属于轮轴的是 ( ) A ．汽车上的方向盘 B ．拧螺丝的扳手

C ．螺丝刀

D ．定滑轮

5．如图所示装置处于静止状态，不计滑轮重和绳重，如果物体 的重分别为G 1和G 2，那么G 1和G 2的关系是 ( )

A ．G 1=G 2

B ．G 1=2G 2

C ．G 1=

2

1

G 2 D ．无法判断 6.如图是滑轮的两种用法，以下说法中正确的是 ( ) A ．甲是动滑轮，使用时不能省力

B ．乙是动滑轮，使用时可以省力

C ．甲是定滑轮，使用时可以省力

D ．乙是定滑轮，使用时不能省力

7．使用定滑轮______省力，但是能_____，给工作带来方便． 8．使用动滑轮能_____，但是不能_____.

9．动滑轮实质是个_____的杠杆，升国旗的旗杆上的滑轮是______滑轮． 【探究练习】

10．使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重物时，人对绳子的拉力是80N ．若不计滑轮重及摩擦，可以匀速提起_____N 或____N 的重物．

11．如图a ，物体所受重力等于120N ，物体对地面的压

力为零，拉力F 应等于_______N ．

12．如图b 所示装置中，不计滑轮摩擦，当水平向右拉力F ＝5 N 时，物体恰能匀速向右运动，物体受到的摩擦力为_____ _N ．

13.如图3所示，物体 A 和 B 所受重力都为120牛，滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体A 和B 时，F A 为 牛， F B 为 牛。

11.4 功的原理及应用

一、学习目标

1.知道功的原理的内容及物理意义。

2.知道轮轴的结构及其作用。

3.知道斜面的结构及其作用。

二、自主学习

【知识储备】熟悉已学简单机械的规律和特点

1.设杠杆的动力臂为L1，阻力臂为L2，动力为F1，阻力为F2，则

(1)当L1＞L2时，杠杆省力，但____距离；

(2)L1＜L2时，杠杆费力，但____距离；

(3)当L1＝L2时，杠杆不省力，也不费力，此类杠杆叫做_______杠杆，如实验中用来测量质量的工具____就是根据这类杠杆的原理制成的。

2.定滑轮实质上是________杠杆，使用它___省力，但可以改变力的_____；动滑轮实质上是动力臂为阻力臂的___倍杠杆，使用它省_____的力，但不能___________；滑轮组既能______，又能改变_______，并有着广泛的应用。

3.一杠杆的动力臂是阻力臂四分之一，那么当杠杆平衡时，若阻力为120N，则动力为____N。

4.某人想提850N两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组来进行，如果每段绳子能承担200N的物体，则绳子的绕法该如何进行？请把绳子在图上绕出来。

5.功的大小等于____跟___________________的乘积，用公式W=______来计算，在国际单位制中，功的单位是______。

【自主思考】

1.什么叫做轮轴？它是怎样组成的？

2.拉动轮轴做的功____绕在轴上的绳子拉动重物所做的功，用什么方法计算？

3.你能知道轮轴在生产、生活中有哪些应用：请举例说明。

4．轮轴与杠杆间有什么关系？若把动力作用在轴上时，使用轮轴是省力还是费力？为什么？

5.斜面是怎样组成的？使用斜面能省力、省距离、或省功吗？为什么？用什么方法计算？

6.为什么修筑上山公路时，总是修成“S”的？你知道其中的道理吗？

斜面在生产、生活中有哪些应用？请举例说明。

三、合作探究

【探究练习】

1.轮轴是汽车的哪个部件的重要组成部分？( )

A.座椅

B.车箱

C.机械传动

D.门窗

2.轮轴的两个主要功能是：(1)____________；(2)_____________。

3.自行车的哪些部件与轮轴有关？

4.斜面越长就( )

A.越省力

B.越省距离

C.越省功

D.无法确定

5.作图：把一个重物放在斜面上静止不动，试画出物体所受到

重力和斜面对物体的支持力。

6.螺旋可以看作是绕在圆柱上的______(轮轴或斜面)，它有着广泛的应用。

7谈一谈轮轴、斜面这两种机械在日常生产、生活中的应用情况。

四、总结反思

【对应练习】

1．若轮半径是轴半径的10倍，现把动力作用在轴上，则动力是阻力的多少倍？( )

A.10

B.1/10

C.5

D.1/5

2. 斜面的长为10ｍ，高为2.5ｍ，若用120N的力把一个木箱匀速从斜面的底端拉到顶端，则木箱重为( )

A.480N

B.360N

C.240N D120N

3.若动力作用在轮轴的轴上，则使用它一定会( )

A.省力

B.省距离

C.省功

D.无法确定

4.若斜面上的长为高的5倍，那么该斜面在使用时，若被拉的重物为2500N，则拉力应为______N；如果在10ｓ内沿斜面向上拉动了4ｍ，则拉力做功为____J，拉力功率为____W。

5.功的原理告诉我们，使用任何机械下列说法不正确的是( )

A.可以省力

B.可以省功

C.可以省距离

D.可以改变力的方向

【拓展练习】

把一个质量为500ｇ的物体匀速从斜面的底端拉到顶端，用了5ｓ拉动5ｍ，若斜面高为1ｍ。(计算时ｇ取10N/Kｇ) 求：

(1)物体的重力；

(2)拉力；

(3)拉力做的功；

(4)拉力的功率。

11.5 机械效率

一、学习目标

1.知道有用功、额外功、总功，机械效率的概念。

2.知道总功与有用功、额外功的关系，理解机械效率计算公式的物理意义。

3.能计算机械效率的有关问题。

4.了解常见机械的机械效率的大小，知道提高机械效率的基本方法。

二、自主学习

【知识储备】熟悉功的原理的有关知识

1.使用轮轴时( )

A.只能省一半的力

B.不能省力，但可以改变力的方向

C.动力作用在轴上时可以省力

D.动力作用在轮上时可以省力

2.下面不能省力的简单机械是( )

A.定滑轮

B.动滑轮 C轮轴 D.斜面

3.上山公路总是修得弯弯曲曲的，这是为了( )

A. 美观

B.省距离

C.省力

D.经济

4.使用轮轴时，如果用200N的力匀速提起800N的重物，不计摩擦时则有( )

A.动力加在轮上轮和的直径之比为4:1

B. 动力应加在轴上轮和轴的直径之比为4:1

C.动力应加在轮上轮和轴的直径之比为1:4

D. 动力应加在轴上轮和轴的直径之比为1:4

5.轮轴的计算公式是__________，由此可见，轮半径是轴半径的几倍，作用在轮上的动力就是作用在轴上的阻力的________，轮轴的阻力臂就相当于它的_____半径。

6.工人将硬木板搭夺在汽车的车箱上，就组成的一个_________，这种简单机械能够_____。

【自主思考】

1.叫做有用功？额外功？总功？它们之间有什么关系？你能用式子来表示吗？

2.叫做机械效率？怎样计算物体做功时的机械效率？

3.在教材图中，用动滑轮、口袋来提沙子上楼时的有用功、额外功、总功分别是什么力做的？在图中的几种提法中哪一种方法更省力？为什么？

4.在用100N的力把180N的物体从一个斜面长为10m高为5m斜面底端匀速拉到顶端时，拉力和重力分别做功多少J？并比较拉力与重力做功一样吗？分析其中的原因。

三、合作探究

【探究练习】

1.在教材的图11-5-1中，用了三种方法来提沙子，最省力的是( )

A.直接提上楼

B.用动滑轮和桶来提上楼

C.用口袋和动滑轮来提上楼

D以上都可以

2．教材的图11－5－1中，各种方法中提沙子所的有用功应该是（）

A.600J

B.3000J

C.2400J

D.150J

3.任何装置的机械效率( )

A.只能大于1

B.只能等于1

C.只能小于1

D.什么情况都可以

4.机械效率η( )

A.有单位是J

B.有单位是N

C.没有单位

D.可以大于1

5.提高机械效率的有效措施是( )

A.增大动力

B. 增大阻力

C.增大机械重力

D.在不改变机械装置的情况下增大物重

6.使用斜面时，其机械效率应表示为( )

A.η=GL/Fｈ

B.η=GｈL

C.η=FL/Gｈ

D.η=GｈFL

7.在若图中，若用40N的水平拉力将一个重为150N的物体匀

速向左拉动了1.2ｍ，物体所受的摩擦力为10N。则拉力的机械效率为多大？

1.请你提出提高机械效率的最佳方案。

四、总结反思

1.使用机械时，对人们有用的功叫做_______，对人们没有用但又不得不做的那部分功

叫做_______，有用功与总功之和叫做________ _，即W总=______+________。

2._________与总功的_______叫做机械效率，用公式η=________×％来表示，η是一

个比值，它的大小总小于____。

3.用一动滑轮把重为50N的物体匀速竖直提升1ｍ，则绳子自由端移动的距离为______；

克服重力做功______J；如果所用的动力为30N，则拉力做功为_____J，此时动滑轮的机械效率为____________。

4.用100N的物体把重为250N的物体从斜面的底端匀速拉到顶端，已知斜面长为9ｍ，

高为3ｍ，则该装置的有用功为______J，额外功为______J，机械效率为_______；若用该斜面来拉动300N的物体，且机械效率保持不变，则所用的拉力应为________N。

5.把一个重为100N的物体用重为2N的动滑轮来提升，匀速竖直上提1ｍ，若整个装置

的机械效率为80％，则拉力应为______N，额外功为_____J。

6.用50N的拉力把一个物体从斜长为斜高的5倍的斜面底端匀速拉到顶端，若整个装置

的机械效率为60％，则被物体有多重？如果斜面长为5ｍ，所用时间为10ｓ，则拉力的功率为多少W？

五、拓展练习

1.某同学通过仔细观察，发现生活中有许多简单机械，如：手钳、剪刀、镊子、扳手、钥匙等等，当把钥匙插入锁孔开锁时，就相当于________(选填“杠杆”、“轮轴”、“滑轮”、或“斜面”)，它是一个_____(选填“省力”或“费力”)的机械。

2.小明用如下图所示的滑轮组匀速拉动物体前进了0.2ｍ，则绳子自由端移动的距离是多少ｍ？若物体与地面的摩擦力为9N，则他所做的有用功是多少J？如果小明对绳子的拉力F=4N，该装置的机械效率为多大？

12.1 机械能

一、学习目标

1.知道什么是动能、重力势能、弹性势能，机械能包括动能和势能。

2.理解动能和势能的影响因素。

二、课前热身

功的单位是，功的两个必要因素是；

由此得出W= 。

三、自主学习

1．物体由于运动而具有的能，叫。物体的动能大小与物体的和物体运动的都有关系，物体的越大，运动越，这个物体的动能就越。

2.物体由于被而具有的能叫重力势能。物体的越大，被举起得越，

那么这个物体的重力势能越 。

3．物体由于发生 而具有的能，叫弹性势能。

4．物体具有的重力势能和弹性势能统称为 ； 能和 能统称为机械能。

四、探究练习

1.下列物体中：A ．挂在屋顶上的电灯；B ．被拉开的弹簧门；C ．空中飞行的小鸟；D ．在 冰场上滑行的运动员；E ．从斜坡上滚下的石头；F ．在平直公路上行驶的汽车；只具有动能的是 ．只具有势能的是 ．既具有动能，又具有势能的是 ．

2．教材108页第3题。

3．下列物体中，既有动能又有势能的是（ ） A ．在平地上滚动的足球 B ．被运动员举着的杠铃 C ．在空中飞行的小鸟 D ．被压扁了的皮球

4、。某同学骑自行车上坡时，速度越来越慢，则车和人的（ ） A ．动能变大，重力势能变大 B ．动能变小，重力势能变小 C ．动能不变，重力势能不变

D ．动能变小，重力势能变大

5．三峡水库修建大坝，为了提高水位，增加水的（ ） A ．内能

B ．重力势能

C ．弹性势能

D ．动能

6．如下图12.1.1，让小车分别从不同高度由静止开始滑下， （1）小车运动到水平表面时， 中的小车速度大； （2） 图中的木块被撞后移动的距离长；

（3） 图中的小车对木块做的功多，它具有的动能 。

图12.1.1 图12.1.2

7.如图12.1.2，它是用来研究动能大小与物体 的关系的。实验表明：丁图中的小车到达水平表面时，能使木块运动的距离 些。

8.综合第6、7两题的结论，可以发现：运动物体的动能大小与物体

的 和 都有关系，物体的 越大， 越大，它具有的动能就越大。

五、拓展延伸

1．装满水的洒水车，在环岛路的一段平直公路上匀速前进．它在向公路两旁的花木喷水的过程中，洒水车的总动能将逐渐 ．

2．体积相同的铜、铁、铝三各小球，从同一高度的斜面滚下，在水平地面上撞击同一地点上放的同一木块，木块被撞击最远的是 （ ）

甲 乙

丙 丁

A．滚下的铜球 B．滚下的铁球

C．滚下的铝球 D．三球撞击得一样远

3．我们看杂技演员从高处跳下落在绷床上，又被弹起的过程如图所示，请你写出演员在每一个环节动能和势能的变化：

下落过程中：动能重力势能

接触绷床时：动能重力势能弹性势

能。

被弹起上升过程中：动能重力势能。

11.2 机械能的转化 11.3 水能和风能

一、学习目标

1．理解动能和势能的相互转化，能举例说明动能和势能的转化；

2．能分析、解释简单的物理过程中能量转换情况，培养学生理论联系实际的能力。

3．知道水能和风能的利用及其对我国社会主义建设的意义。

二、课前热身

1.从斜槽上端滚下的小球，它有没有重力势能？，在它下滚的过程中重力势能将变。理由是：，在滚下的过程中动能将变，理由是：。

说明：。

2.弹簧水平放置 , 将一个小球放在弹簧上，用手指压小球，使弹簧被压缩，忽然松开手指，小球在水平桌面上滚动。在这个过程中转化为。

说明：在一定条件下, 。

3.物体的动能、重力势能、弹性势能都是机械能的一种。能量除了可以在机械能内部的动能、重力势能、弹性势能之间转化外，还可以在机械能和其他形式的能量间转化。

4.水能的利用：

人类利用水能的历史很久，我国是世界上利用水能最早的国家之一。早在1900多年前，就制造了木制的水轮，让流水冲击水轮转动，用来汲水、磨粉、碾谷，我国明代的科学家宋应星，在他的著作《天工开物》中，曾详细地记载了古代人民对水能的利用。（参阅课本图12—3--1水磨）

我国水能利用取得了很大成绩。我国水利资源占世界首位。水能蕴藏大约有6.8亿千瓦，可开发利用的有3.8亿千瓦。可以葛洲坝水电站等大型水电站为例，说明我国水电事业的发展。

5.风能的利用：

风能够驱动帆船航行，早在2000多年前，我国就出现了帆船。明代航海家郑和率庞大的船队远航非洲，所用的也是帆船。在陆地上，通常是利用风来推动风车做功，我国在1700年前就发明了风车。

现在对风能的利用，主要是风力发电。单个风力发电机的功率都不太大，在风力资源丰富的地区；可安装几十台到几百台的风力发电机组来供电。

三、探究练习

1．下列各物体中只有动能的是( )，只有势能的是( )，具有动能和势能的是( )

A．在空中飞行的子弹 B．静止的自由弹簧

C．水平地面上行驶的汽车 D．被拦河坝拦住的河水

2．一个同学在蹦床上玩，从跳起到上升至最高点的过程中，_____能逐渐增大，_____能逐渐减小．

3．乒乓球从高处下落的过程中，势能转化成_______能，与地面相碰的过程中，动能转化成______能，从地板反弹起来的过程中_____能转换成______能。

4．跳伞运动员在空中匀速下降的过程中，他的动能_____，势能_____，机械能

_______．(填“变大”“变小”或“不变”)

5.下列情况中，势能转化为动能的是 ( )

A．张开的弓把箭射出 B．秋千从低处向高处荡去

C．汽车快速驶上一斜坡 D．用火箭把卫星发送到太空。

6．一辆汽车在上坡过程中．对此下列说法中正确的是 ( )

A．它的机械能不断增大 B．它的动能不断减小

C．它的重力势能不断增大 D．重力势能的增加等于动能的减少。

四、拓展延伸

1.汽车匀速沿斜坡向上行驶，则汽车的_______能不变，_______能增大.自行车下坡时，不蹬脚踏板速度也会越来越大，在此过程中，自行车的动能逐渐_______，自行车的重力势能逐渐_______。

2.运送救灾物资的飞机在某一水平高度匀速飞行，当它把救灾物资投下时，它的重力势能将_______，动能将_______。

第十一章功和机械能计算题一

第十一章功和机械能计算题一 一、计算题 1．如图甲所示，重500N的小车受到80N的水平推力，在水平地面上做直线运动，其距离随时间变化的图像如图乙所示。 (1)小车运动的速度为多大_____ (2)10s内重力对小车做多少功____ (3)10s内人对小车做多少功功率是多大____ 2．用功率为20 kW的水泵向蓄水池抽水，已知蓄水池高出水面60 m，水泵正常工作1h 可把蓄水池灌满。求蓄水池的容积。（g=10N/kg） 3．小博参与搬家行列，他抱着总质量是8 kg储物箱，用一分钟时间由一楼走到20 m 高的六楼，然后用20 s的时间走过10 m长的水平楼道，最后来到自家新屋。整个过程小博对储物箱做了多少功（g取10 N/kg） 4．有一辆电动自行车，它配备的蓄电池电压是24V，工作时电流为4A，效率是80％，人和车总重为1000N，阻力是人和车总重的倍，则此车匀速行驶400m，需要多长时间5．如图所示是某种品牌的小汽车，下表是小汽车的有关参数． 总质量 600kg牵引力的额定功率 40 kW 每个轮胎与地面的接触面积 50 cm2每行驶100 km耗油量 10L 汽油密度 0．75×103kg／m3******** ******* 请选择有关参数求解下列问题．(g取10 N／kg) (1)小汽车行驶100 km，它的耗油量为多少千克 (2)小汽车静止在水平路面上时，它对路面的压力、压强分别是多大 (3)若小汽车在平直公路上以额定功率匀速行驶，速度为90 km／h，则10 min内牵引力做了多少功行驶过程中受到的阻力是多大 6．某人骑自行车匀速前进，已知人和车的总质量是100kg，地面对自行车的阻力是人和自行车总量的0．04倍，人骑自行车做功的功率是80W，g取10 N／kg．求： (1)人蹬自行车使自行车前进的动力； (2)自行车运动的速度． 7．用如图所示的定滑轮把一个重95 N的物体吊到5 m高处，人拉绳所用的力为100 N．

第十一章 简单机械和功 知识点复习

“第十一章 简单机械和功”知识复习 一.本章知识网络 定义： 公式： 有用功： + 额外功： 总功 滑轮组中克服摩擦力、绳重、动滑轮重所做的功为额外功 定义： 单位：J 功率： 1、公式：W=FS 2、做功的必要条件： 机械效率 功 省力杠杆： 费力杠杆： 等臂杠杆： 1、公式：F 1L 1=F 2L 2 2、杠杆的分类： 1、特点： 2、组合： 3、省力情况： S=nh(s:绳子自由端移动的距离，n: 吊起动滑轮绳子的股数， h:动滑轮一端移动的距离) F=（1/n ）G （忽略 时） F=(1/n)（G 物+G 动）（忽略 时） 滑轮组： 滑轮 实质：省力杠杆 特点：不能改变施力方向，但可以省力。 动滑轮： 1、实质：等臂杠杆 2、特点：不能省力但能改变施力方向 定滑轮： 1、 杠杆的定义： 2、 杠杆的5要素： 3、 杠杆的平衡条件： 杠杆 简单机械： 1、 表示物体做功快慢的物理量。 2、 定义：单位时间所做的功 3、 单位：瓦特、简称：瓦，符号：W 4、 公式：P=W/t 1、 提升物体时克服物体重力所做的功为有用功 即W 有用=Gh 2、 水平拉物体时克服摩擦力所做的功是有用功 即：W 额外=fs

二、知识点 一、杠杆 1、定义：在物理学中，将一根在的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆 （很多物体可以抽象为硬棒）。 支点O：杠杆绕着转动的点（要求会找支点）。 动力：使杠杆转动的力（要求会根据动力臂画出动力的示意图）。 把支点和动力作用点的连线作为力臂时，该力臂最长，与该力臂垂直的力就是最小的力。 阻力：阻碍杠杆转动的力（要求会根据阻力臂画出阻力的示意图）。 动力臂：（要求会画力臂）。 阻力臂：（要求会画力臂）。 2、杠杆的平衡条件 ⑴什么是杠杆的平衡：杠杆处于静止状态。 ⑵本实验要求杠杆在静止时进行研究的原因：可以。 ⑶杠杆的平衡条件： （虽然是力×距离，但并没有功的意义，因为力臂并不是沿力的方向移动的距离） 3、杠杆的分类 ⑴省力杠杆（即动力小于阻力）：因为 < ，所以 > 。省力杠杆可以，但，即动力作用点移动的距离比阻力作用点大。 例：羊角锤、道钉撬、老虎钳、开瓶扳手、板车、抽水机手柄、手术剪刀、铁皮剪刀 ⑵费力杠杆（即动力大于阻力）：因为 > ,所以 < 。费力杠杆可以，但，即动力作用点移动的距离比阻力作用点小。 例：火钳、钓鱼杆、筷子、镊子、理发剪刀、铁锹、笤帚、起重机吊臂、肱二头肌、缝纫机蹋板⑶等臂杠杆（即既不省力也不费力）：因为 = ，所以＝。等臂杠杆既不省距离也不费距离。 例：天平、定滑轮 二、滑轮： 1、定滑轮：使用时轴的位置固定不动。 ①特点：。 ②实质：（不计摩擦与绳重，F G)。 ③F移动的距离和G移动的距离。即s h ④应用：旗杆顶端的定滑轮。 2、动滑轮：使用时轴的位置随被拉物体一起移动。 ①特点：。 ②实质：。 (不计摩擦和绳重，F= G总) G F G F . . O O

第十一章 功和机械能复习课教案

第十一章功和机械能复习课教案 【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解功的概念，能判断力对物体是否做功； 2、理解动能和势能的概念，并学会运用控制变量法进行科学探究； 3、会判断机械能守恒的条件，提高功、功率相关公式计算运用技巧。 （二）过程与方法 1、通过知识竞答，培养动机、兴趣、情感、性格等非智力因素，增强学习自信心； 2、经过小组合作探究、展示交流，训练解题方法、技巧，锻炼学生的思维能力； 3、结合身边实例，通过习题练习、交流、反思突显知识和技能。（三）情感、态度和价值观 1、乐于探索日常生活中的物理学现象； 2、培养合作探究精神。 【教学重点】 1、理解功、功率之间的区别； 2、区分“物体能够做功”和“物体正在做功”； 3、通过实例，探究物体的动能和势能可以相互转化； 4、会利用功和功率的公式进行简单计算。

【教学难点】 1、对“物体在力的方向上移动的距离”的理解; 2、联系实际，培养探究物理问题的科学方法。 【教学过程】 知识梳理 一、功 1、做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。 2、不做功的三种情况： （1）有力无距离：“劳而无功”之一，如搬石头未搬动； （2）有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：“劳而无功”之二，如手提水桶在水平面上走动。 （3）有距离无力：（“不劳无功”），如物体在光滑平面上自由滑动，足球踢一脚后运动； 3、功的计算：物体上的力与力的方向上通过距离的乘积。 公式：W=FS=Pt 各量单位——W：J（焦耳）F：N（牛）S：m（米）P：W （瓦特）t：s（秒） 4、国际单位：将N·m称为焦耳简称焦，符号(J) 1J=1 N·m 把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。 5、公式应用注意： ①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；

九年级上册第十一章 简单机械和功(篇)(Word版 含解析)

九年级上册第十一章简单机械和功（篇）（Word版含解析） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．同学们在学校的花园里散步时，看到校工师父在用剪刀修剪树枝，发现他在修剪较粗硬的树枝时，需要把树枝夹在剪刀离轴很近的地方，手放在剪刀离轴最远的末端就会很轻松的剪断粗树枝了，看到这里，同学们就讨论起来了：为什么这样使用，就会很容易剪断树枝呢？于是大家对杠杆的特性进行了如下探究。 A：“探究杠杆的平衡条件” （1）当杠杆静止在图甲所示的位置时，杠杆处于_____（选填“平衡”或“不平衡”）状态；此时，应将右端的平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）调节使杠杆在水平位置平衡，这样做是为了便于测量_____ （2）小明同学用图乙所示的方法使杠杆处于平衡状态，测出此时的拉力大小为1F，发现1122 F L F L ≠，其原因是：______ B：“探究杠杆的机械效率” 如图丙所示装置，每个钩码的质量为m，O为支点（支点处摩擦忽略不计） （3）他将2个钩码悬挂在B点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，拉力为1F，测得A、B两点上升的高度分别为1h、2h，则此次杠杆的机械效率为η=______（用物理量的符号表示） （4）他将2个钩码悬挂在C点，在A点竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为2h，则弹簧测力计的示数将_______1F，此次拉力做的功将_____第一次做的功（选填“大于”“等于”或“小于”） 【答案】平衡右力臂大小F1的力臂测量错误2 11 2mgh F h×100% 大于小于 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]图甲所示的位置时，杠杆静止，所以杠杆处于平衡状态。 [2][3]图甲中，杠杆右高左低，说明杠杆的重心偏左，应将右端的平衡螺母向右调节，使重心在支点上，让杠杆在水平位置平衡，此时力臂在杠杆上，便于测量力臂大小。

八年级物理下册 11 功和机械能教案

第十一章功和机械能 第一节功 ●教学目标： 1．知识与技能 （1）结合实例知道机械功的概念。 （2）能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。 （3）理解功的概念，知道使用任何机械功都不省功。 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。 ●教学重点：功的概念和做功的两个必要因素，功的计算公式。 ●教学难点：功的概念。 ●教学过程： 一、引人新课： 提问：平时，我们常用力去移动物体，使其位置改变。下面请同学们一起做三个小实验。1．学生实验：用手匀速将放在桌旁地面上的书包和4本书分别提到桌面上。 问：两次移动的距离怎样？哪次“累”一些呢？为什么？ 答：两次移动的距离相同，提书包“累”一些，因为提书包需较大的拉力。［移动相同的距离，需要的力越大越“累”］ 2．学生实验：用手将放在桌旁地面上的书包分别匀速提到凳子上和桌面上。 问：哪次“累”一些呢？为什么？ 答：提到桌面上“累”一些，因为移动的距离较大。［用同样的力移动物体，移动的距离越大越“累”。］ 3．学生实验：用手将书包提5厘米左右和将4本书从地面提到桌面上。 问：哪次“累”一些？为什么？答：无法比较，因为两种情况需要的拉力大小不同，移动的距离也不同。力的大小不同，移动的距离不同，无法比较哪次更“累”。 讲述：由此，人提物体“累”的程度，不能仅仅单独由力的大小或单独由移动的距离大小来比较或表示，所以我们引人一个新的物理量——机械功（简称功）。 板书: 一、功 二、讲授新课： 功这个物理量和什么因素有关呢？ 请同学们看图：课本104页图15.1－1： 这两幅图中有什么共同的地方或者共同的要素。答：都有力，物体都移动了一段距离。问：移动的距离和力之间有何关系？答：是在力的作用下，沿力的方向上移动的距离。讲述：在物理学中就说图中的力对物体做了功。 请同学们看图：课本104页图15.1－2：甲：用力而未移动距离；乙：水平方向移动的距离但水平方向上却没有力。 分析得出： l．做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力；（2）物体在力的方向上通过的距离。 讲述：必要的意思就是一个都不能少，请同学们用做功的两个必要因素判断下面几种情况下，力对物体是否做功？ [演示1］手提着钩码在空中静止不动，问拉力是否对钧码做功？为什么？

新课标八年级物理第十一章《功和机械能》单元测试题及答案

《功和机械能》单元测试题 1.小均用动滑轮将质量为40kg的货物匀速提高了5m ，他用250N的拉力拉了10s，下列说法正确的是 A．有用功为200J B．额外功为500J C．动滑轮的机械效率为75% D．小均的功率为200W 2.如图9所示，滑板运动员沿水平地面向前匀速滑行，在横杆前相对滑板竖直向上起跳，人 与滑板分离后分别从杆的上、下方通过，忽略人和滑板在运动中受 到的阻力。则运动员( ) A.起跳上升过程中，重力势能转化为动能 B.匀速滑行时，人的重力与地面对滑板的支持力为一对平衡力 C.以滑板为参照物，运动员始终是静止的 D.由于惯性，人越过杆后仍将落在滑板上 3.如图10所示，不计滑轮的重力和摩擦，F A和F B都为100牛，则G A＝_____ 牛；G B＝_____牛。若物体A在2秒内被匀速提高了1米，则力F A做功的功 率为_______瓦。在物体A上升过程中，它的动能将_____（选填“增大”、“减 小”或“不变”）。 4.下列说法正确的是 A．功率越大的机械做功越快B．机械效率越高的机械做功越多 C．机械效率越高的机械做功越快D．功率越大的机械做功越多 5.如图是商场的自动扶梯，它的部分几何尺寸如图所示，质量为50kg的小华站在 该扶梯上从商场一楼到二楼．已知扶梯以1m／s的速度匀速上行．则扶梯对他做 的功是____J，对他做功的功率是______W，小华的机械能将_______(填“变大”、“变 ． 小”或“不变”） 6.两个滑轮完全相同，其重力均为20N．分别用如图5所示的两种方式，将 重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，不计摩擦和绳重，则下列判 断正确的是 A．F１做的功大于F２做的功 B．F１和F２做的功相等 C．F１做功的功率小于F２做功的功率 D．F１和F２做功的功率相等 7.四位同学一起到泰州园博园游玩时，突发奇想，要进行一次比赛。他们商定：四人同时 出发，绕园博园中心的天德湖跑一圈，功率最大者获胜．那么，最后胜出者一定是 A．体重最大的同学B．最快跑完一圈的同学 C．速度最大的同学D．做功最快的同学 8.青少年在安静思考问题的时候，心脏推动血液流动的功率约为 1.5W，则你在考试的100 min内，心脏做功约为______J，用这些功可以让一个质量为50 kg的物体匀速升高____m．(g 取10 N/kg) 9.用100N的水平力推小车在水平面上匀速直线运动，5s内小车前进了10m,则在这段时间内：（1)物体运动的速度是多大？（2）推力做功是多少？（3）推力的功率是多大？ 10.关于功率的说法正确的是 A．做功多的机械，功率一定大B．机械效率高的机械，功率一定大 C．做功快的机械，功率一定大D．做功时间短的机械，功率一定大 11.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极 限运动．某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示．将蹦

第十一章简单机械和功知识归纳

简单机械和功知识点归纳 第一部分、杠杆和滑轮 一、杠杆 1、杠杆的定义：一根在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒，如撬棒等；也可以是弯的，如压井的把儿。 2、杠杆的五要素： 支点O:杠杆绕着转动的点。 动力F1: 使杠杆转动的力。 阻力F2:阻碍杠杆转动的力。 动力臂L1:从支点到动力作用线的距离。 阻力臂L2:从支点到阻力作用线的距离。 3、杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠杆就处于平衡状态。 杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂: F1L1= F2L2 注意：杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的，而是由它们的乘积来决定的。 能用杠杆的平衡条件解释、设计、解决有关问题，能进行简单计算。 4、杠杆分类： （1）省力杠杆：L1＞L2，F1＜F2。其动力臂L1大于阻力臂L2，平衡时动力F1小于阻力F2，即用较小的动力就可以克服较大的阻力。但是实际工作是动力移动的距离却比阻力移动的距离大，即要费距离。如撬起重物的撬棒，开启瓶盖的起子、铡草用的铡刀等，都属于这一类杠杆。 （2）费力杠杆：L1＜L2，F1＞F2。 这类杠杆的特点是动力臂L1小于阻力臂L2，平衡时动力F1大于阻力F2，即要用较大的动力才能克服阻力完成工作，但它的优点是杠杆工作时，动力移动较小的距离就能使阻力移动较大的距离。使工作方便，也就是省了距离。如缝纫机踏板、挖土的铁锨、大扫帚、夹煤块的火钳，这些杠杆都是费力杠杆。 （3）等臂杠杆：L1=L2，F1=F2。 这类杠杆的动力臂L1等于阻力臂L2，平衡时动力F1等于阻力F2，工作时既不省力也不费力，如天平、定滑轮就是等臂杠杆。 列表如下： 杠杆种类构造特点 应用举例优点缺点 省力杠杆L1＞L2 省力费距离钳子、起子 费力杠杆L1＜L2 省距离费力钓鱼杆、理发剪刀 等臂杠杆L1=L2 改变力的方向天平、翘翘板 注意：没有既省力、又省距离的杠杆。 二、定滑轮、动滑轮、滑轮组 5、定滑轮定义：轴固定不动的滑轮叫做定滑轮。特点：使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。 6、动滑轮定义：轴和物体一起移动的滑轮叫做动滑轮。特点：使用动滑轮可以省一半力，但不改变力的方向，且多移动一倍的距离。 7、滑轮组：由定滑轮和动滑轮组合而成的。特点：使用滑轮组会省力，可能会改变用力方向，一定费距离。 8、使用滑轮组时，重物和动滑轮由几段绳子承担，作用在绳子末端的拉力就是重物和动滑轮总重的几分之一，若动滑轮重不计，则F=G/n。

第十一章 简单机械和功专题练习(解析版)

第十一章简单机械和功专题练习（解析版） 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N 的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题： (1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是______； (2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件： “F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：______； F1/N L1/cm F2/N L2/cm 2634 (3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是______（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）； (4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过______cm。 【答案】便于直接测量力臂不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性核桃夹 10cm 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。 (2)[2]在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。 (3)[3]如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。 (4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为 0.5N63N G=?= 弹簧测力计施加拉力的力臂 L=?= 2cm36cm 右 钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂

第十一章-简单机械和功--基本知识点

11.1杠杆 一、杠杆 1.定义：在物理学中，将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒称做杠杆。 2.五要素：支点（O）——杠杆绕着转动的点。 动力（F1）——使杠杆转动的力。 阻力（F2）——阻碍杠杆转动的力。 动力臂（L1）——从支点到动力作用线的垂直距离。 阻力臂（L2）——从支点到阻力作用线的垂直距离。 注意：⑴力臂——从支点到力的作用线的垂直距离。 ⑵力臂作图的步骤：①找支点②找力的作用线③作点到线的垂直距离④标明力臂名称。 二、杠杆的平衡条件 1.探究杠杆的平衡条件 ⑴杠杆处于平衡状态的情况：①静止状态②匀速转动 ⑵调节杠杆在水平位置平衡的方法：调节杠杆两端的平衡螺母（左高向左，右高向右调，两边平衡螺姆调节方向一至。） ⑶调节杠杆在水平位置平衡的目的：①便于测量力臂②克服杠杆自重的影响 ⑷实验记录表： ⑸杠杆的平衡条件：动力×动力臂﹦阻力×阻力臂 数学表达式：F1 L1﹦F2 L2 ⑹杠杆的平衡条件也称为杠杆原理，最早是由古希腊学者阿基米德总结出来的。 2.杠杆的分类： ⑴省力杠杆：①特点：动力臂大于阻力臂 ②优点：省力 ③缺点：费距离 ④例如：羊角锤、手推车、剪铁皮的剪刀、老虎钳、撬棒等 ⑵费力杠杆：①特点：动力臂小于阻力臂 ②优点：省距离 ③缺点：费力 ④例如：筷子、镊子、笤帚、船桨、裁衣剪刀、钓鱼竿、理发的剪刀等 ⑶等臂杠杆：①特点：动力臂等于阻力臂 ②优点：既不省力也不省距离 ③例如：托盘天平、定滑轮等 11.2滑轮 一、定滑轮 1.定义：使用滑轮时，轴的位置固定不动的滑轮，称为定滑轮。

2.实质：等臂杠杆 3.结构示意图： 4.探究使用定滑轮的特点 ⑴实验记录表 ⑵定滑轮的特点：①使用定滑轮不能省力； ②使用定滑轮可以改变用力的方向； ③使用定滑轮可以改变拉力的方向，但不能改变拉力的大小（拉力的大小保持不变）。 二、动滑轮 1.动义：使用滑轮时，轴的位置随被拉物体一起运动的滑轮，称为动滑轮。 2.实质：动力臂是阻力臂两倍的杠杆 3.结构示意图： 4.探究使用动滑轮的特点 ⑴实验记录表 ⑵动滑轮的特点：①使用动滑轮能省一半力； ②使用动滑轮不能改变用力的方向。 三、滑轮组 1.定义：将定滑轮和动滑轮组合起来使用称为滑轮组。 2.作用：滑轮组既可以省力又可以改变用力的方向。 3.力的关系：用滑轮组起吊重物时，滑轮组用几段绳子吊物体，提起物体的力就是物重的几 分之一。 注：①不计动滑轮重、绳重和摩擦的情况下（理想情况）F=G/n ②不计绳重和摩擦的情况下（只考虑动滑轮的自重）F ＝(G ＋G 动)/n 4.距离的关系：S=nh 实验序号 钩码所受的重力G/N 弹簧测力计的示数F/N ① ② ③ 实验序号 钩码所受的重力G/N 弹簧测力计的示数F/N ① ② ③

九年级第十一章 简单机械和功单元测试卷附答案

九年级第十一章简单机械和功单元测试卷附答案 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率，他记录的实验数据如下表。 次数物重G /N 绳自由端的 拉力F/N 钩码上升的 高度h/cm 绳自由端移 动的距离 s/cm 机械效率η/% 1 1.00.51030 2 2.00.951574.1 (1)根据记录表格中提供的信息，组装图中小军使用的滑轮组______； (2)根据给出的实验数据，计算出第一次的机械效率并填入表格中______；（结果保留三位 有效数字） (3)同一个滑轮组，在两次实验过程中机械效率不同，主要原因是______。 【答案】 66.7 两次提升的物重不同 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]当钩码上升的高度为10cm时，绳自由端移动的距离为30cm，则绳子承担重物的段数 30cm 3 10cm s n h === 绳子的段数是奇数，从动滑轮开始绕起，如图所示

(2)[2] 第一次的机械效率 1 1 11 1 1N0.1m 100%100%100%66.7% 0.5N0.3m W G h W F s η ? =?=?=?≈ ? 有1有1 总 (3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组，即绳重、摩擦、滑轮重是相同的，所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。 2．图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图，浮子是有上底无下底的圆柱形容器，中间有圆柱形的孔（图乙是浮子的放大示意图），壁的厚度忽略不计，浮子通过圆孔套在直杆上，并与调节螺母紧密相连，手动上下移动调节螺母，可以使浮子的位置随之上下移动，轻质细杆AB可绕O点旋转，A端与直杆底端相连，B端装有塞子当水箱的进水孔进水，水面接触到浮子下端后，浮子内的空?开始被封闭压缩，随着水位继续上升，浮子上升带动直杆向上运动，当水位上升到一定高度，AB杆处于水平位置时，塞子压住进水孔，进水孔停止进水。 (1)为测出浮子上底面的面积，现有刻度尺、量筒和水，请完成实验： ①将浮子倒置后，用刻度尺测出浮子内的深度h； ②将浮子装满水，用_______________________； ③浮子上底面的面积表达式：S上=_________（用所测量物理量的符号表示）。 (2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露，用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2，外界大气压为1.0×105Pa，浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计，忽略所有摩擦，当进水孔停?进水时，浮子内的?体压强为外界大气压强的1.2倍， OA=6cm，OB=4cm，塞子受到水的压力为___________N。 (3)科学研究表明，?定质量的?体，在温度不变时，其压强与体积成反比，当进水孔的水压过大时，塞子被冲开，水箱内的水位超过?定?度，会使水溢出，若通过移动调节螺母的方法保证?桶正常使用，应如何移动调节螺母：__________。 【答案】量筒测出浮子里面水的体积V V h 30 适当向下移动 【解析】 【分析】

第十一章 机械功与机械能知识总结

第十一章 机械功与机械能 一、 功 1、 做功的两个必要因素：作用在物体上的力、物体在力的方向通过一段距离。 2、 功的计算公式：W=FS 3、 三种不做功的情况：有力无距离、有距离无力（惯性）、力和距离垂直。 二、 功率 1定义：物体在单位时间内做功的多少叫功率 2物理意义：表示做功快慢的物理量。 3公式： 三、 机械效率 1、 定义：有用功跟总功的比值 2、滑轮组的机械效率： （1）计算滑轮组的机械效率：η =W 有用/W 总×100%=Gh/Fs ×100% （2） 计算斜面的机械效率：η =W 有用/W 总×100%=Gh/FS ×100% 3、提高机械效率的方法: 增加有用功、减小额外功 四、 机械能及其转化： 1、 能量：一个物体如果具有做功的本领，我们就说这个物体具有能量。 2、 动能：物体由于运动而具有的能。其大小与速度、质量有关 3、 重力势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其大小与高度、质量有关 4、 弹性势能：发生弹性形变的物体而具有的能叫弹性势能，其大小与弹性形变形变程度有关。 5、 机械能：功能+势能 6、 能量转化：物体的动能和势能市可以相互转化的。如自由下落的物体重力势能转化动能。 【练习题】 1（功）下列有关功的说法正确的是： A: 足球在水平地面上滚动时，重力对足球没有做功 B: 吊车吊着重物使其沿水平方向匀速移动过程中，吊车对重物做了功 C: 运动员举着杠铃在空中停留的时间内对杠铃要做很大的功 D: 用相同的力将质量不同的两个物体沿力的方向移动相同的距离所做的功不同 2（功）一个足球运动员用100N 的力踢一个重为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:0J B:150J C:500J D: 3000J 3（功率）已知小汽车的总质量为1500kg ，该车以30m/s 的速度作水平匀速直线运动，行驶了180s ，汽车在行驶过程中受到的阻力为车重的0.16倍（g=10N/kg ）求： ⑴小车行驶的距离。 ⑵在此过程中汽车的牵引力和功率。 W P =t W Fs P ==t t =FV （计算匀速直线运动物体的功率 ）

九年级物理上册第十一章 简单机械和功单元测试卷附答案

九年级物理上册第十一章简单机械和功单元测试卷附答案 一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难） 1．小红在探究杠杆的平衡条件时，找来一个量程为5N的弹簧测力计和若干个重均为0.5N 的钩码，实验前测得杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm。请回答下列问题： (1)实验前，小红先将杠杆调至水平位置平衡，这样操作的目的是______； (2)小红在实验中测得一组数据如下表，于是他立即得出了杠杆的平衡条件： “F1×L1=F2×L2”，你认为是否合理，并说明理由：______； F1/N L1/cm F2/N L2/cm 2634 (3)某次实验如图所示，杠杆平衡，则以下生活中相关杠杆的应用与此图中杠杆类型相同的是______（选填“托盘天平”、“核桃夹”或“筷子”）； (4)在上图中，保持弹簧测力计的位置及拉力的方向和钩码的个数不变，钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，则钩码到支点的距离不应超过______cm。 【答案】便于直接测量力臂不合理，只有一组实验数据，得到的结论具有偶然性核桃夹 10cm 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]在探究杠杆的平衡条件时，为了便于直接测量力臂，我们将杠杆调至水平位置平衡。 (2)[2]在探究杠杆的平衡条件时，我们需要进行多次实验得到多组实验数据是结论具有普遍性，实验中由一组实验数据得到的结论具有偶然性。 (3)[3]如图所示，弹簧测力计对杠杆施加拉力的力臂大于钩码对杠杆施加拉力的力臂，是一个省力杠杆；而托盘天平是一个等臂杠杆，核桃夹是一个省力杠杆，筷子夹菜时相当于一个费力杠杆；所以与此图中杠杆类型相同的是核桃夹。 (4)[4]杠杆上相邻刻度线间的距离都等于2cm，每个钩码重均为0.5N，则图中钩码的总重力为 0.5N63N G=?= 弹簧测力计施加拉力的力臂 L=?= 2cm36cm 右 钩码向左移动，若要保持杠杆平衡，弹簧测力计量程为5N，由杠杆平衡条件可知，钩码对杠杆施加拉力的最大力臂

机械设计基础课后习题答案 第11章

11-1 解1）由公式可知： 轮齿的工作应力不变，则则，若，该齿轮传动能传递的功率 11-2解由公式 可知，由抗疲劳点蚀允许的最大扭矩有关系： 设提高后的转矩和许用应力分别为、 当转速不变时，转矩和功率可提高 69%。 11-3解软齿面闭式齿轮传动应分别验算其接触强度和弯曲强度。（ 1）许用应力查教材表 11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮ZG270-500正火硬度：140～170HBS，取155HBS。 查教材图 11-7， 查教材图 11-10 , 查教材表 11-4取， 故： （ 2）验算接触强度，验算公式为：

其中：小齿轮转矩 载荷系数查教材表11-3得齿宽 中心距齿数比 则： 、，能满足接触强度。 （ 3）验算弯曲强度，验算公式： 其中：齿形系数：查教材图 11-9得、 则： 满足弯曲强度。 11-4解开式齿轮传动的主要失效形式是磨损，目前的设计方法是按弯曲强度设计，并将许用应力降低以弥补磨损对齿轮的影响。 （ 1）许用弯曲应力查教材表11-1小齿轮45钢调质硬度：210～230HBS取220HBS；大齿轮 45钢正火硬度：170～210HBS，取190HBS。查教材图11-10得 ,

查教材表 11-4 ，并将许用应用降低30% （ 2）其弯曲强度设计公式： 其中：小齿轮转矩 载荷系数查教材表11-3得取齿宽系数 齿数，取齿数比 齿形系数查教材图 11-9得、 因 故将代入设计公式 因此 取模数中心距 齿宽 11-5解硬齿面闭式齿轮传动的主要失效形式是折断，设计方法是按弯曲强度设计，并验算其齿面接触强度。

第十一章《功和机械能》单元测试题(一)

第十一章《功和机械能》单元测试题附参考答案 一、选择题（1-6小题单选、7-10小题多选） 1．下列说法中正确的是（） A．足球在草坪上沿水平方向向前滚动，重力对足球做了功 B．石块从高处下落，重力对石块做了功 C．举重运动员把杠铃在空中停留3s，人对杠铃做了功 D．推出去的铅球在空中运动过程中，推力对铅球做了功 2．下列关于功率的说法中，正确的是（） A．做功越多的则功率越大B．功率越大的机械，其效率越高 C．功率越大的机械越省力D．功率越小的机械做功不一定少 3．甲、乙两汽车在同一水平路面上以相同的速度行驶，则（） A．两汽车具有的动能一定相同 B．两汽车具有的机械能一定相同 C．甲汽车的动能一定不会小于乙汽车的动能D．两汽车可能具有相同的机械能 4．如图所示，m A＞m B＞m C，三个物体在同样大小的力F的作用下，都沿着力F的方向移动距离s，比较F对三个物体所做的功，结论是（） A．三次做功一样多B．对A做的功多C．对B做的功多D．对C做的功多 5．如图所示，小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，用甲滑轮所做的总功为W1，机械效率为η1；用已滑轮所做的总动为W2，机械效率为η2 ，若不计绳重与摩擦，则（） A．W1= W2η1=η2 B．W1= W2η1＜η2C．W1＜W2 η1＞η2D．W1＞W2η1＜η2 6．建筑工地上，起重机几分钟内就能把所需的砖送到楼顶，如果人直接用滑轮组来提升则需要几个小时，其原因是（） A．起重机的功率大，做功多B．起重机的机械效率高，做功慢 C．起重机的功率大，做功快D．起重机的机械效率高，做功多 7．下列哪种机械是不可能存在的（） A．机械效率等于1的机械B．做功慢，但机械效率高的机械 C．机械效率低，但做功多的机械D．即省力又省功的机械 8．从高空静止释放一物体，不计空气阻力，释放时物体的机械能是500J，那么（） A．释放时物体的重力势能小于500J B．下落过程中物体的机械能不变 C．物体落地时的动能是500J D．物体落地时的机械能大于500J

九年级物理--第十一章简单机械和功-知识点

九年级物理第十一章简单机械和功 §11．1 杠杆 1．在物理学中,将一根在力的作用下可绕一固定点转动的硬棒叫做杠杆。 2.杠杆的平衡条件F1·Ｌ1=Ｆ２·Ｌ2。 3.①若L1>L２,F1<Ｆ2,则是省力杠杆，费距离； ②若Ｌ1F２,则是费力杠杆，省距离； ③若L１=L2，F1＝F2,则是等臂杠杆。 §１１.2 滑轮 一、定滑轮： 1.轴的位置固定不动的滑轮，称为定滑轮。 2.关系:F＝G s=h v=v物 3.不省力,但可以改变用力的方向。（等臂杠杆) 二、动滑轮: 1.轴的位置随被拉动的物体一起运动的滑轮，称为动 滑轮。 2.动力臂(R)是阻力臂（r）的二倍的杠杆。 3.(计摩擦） 4.(不计摩擦） 5.关系：s=2h Ｖ=２V物

三、滑轮组： 1.滑轮组用几段绳子吊物体,提起物体的力就是物重的几分之一。2 ． ３． 四、水平放置滑轮: S＝n S物 Ｖ＝n V物 四、如何设计滑轮: G=Fn-G动 G动=Fn-G

§11.３功 1.力与物体在力的方向通过的距离的乘积,叫做功。 2.W=Fs 3.1J=1N·m 4.做功条件：一是对物体要有力的作用，二是物体要在力的方向上通过一定的距离。 5．不做功的情况: ①F≠0,S=０。有力没距离，W=0 ②F=０,Ｓ≠0。有距离没力,Ｗ＝0 ③Ｆ≠0，S≠0。F⊥Ｓ §１１.4 功率 1.单位时间内所做的功叫功率。 2. 3.１W=１J／s 4.１KW=１000W 1ＭW=1000000 1马力=７３5W §1１.5 机械功率 1.利用任何机械都不能省功，但动力所做的功也不会无缘无故消失。 2.总功：动力对机械所做的功。 有用功:对我们有用的功(机械对物体所做的功)。

机械设计基础习题解答

《机械设计基础》 习 题 解 答 机械工程学院

目录 第0章绪论-------------------------------------------------------------------1 第一章平面机构运动简图及其自由度----------------------------------2 第二章平面连杆机构---------------------------------------------------------4 第三章凸轮机构-------------------------------------------------------------6 第四章齿轮机构------------------------------------------------------- -----8 第五章轮系及其设计------------------------------------------------------19 第六章间歇运动机构------------------------------------------------------26 第七章机械的调速与平衡------------------------------------------------29 第八章带传动---------------------------------------------------------------34 第九章链传动---------------------------------------------------------------38 第十章联接------------------------------------------------------------------42 第十一章轴------------------------------------------------------------------46 第十二章滚动轴承---------------------------------------------------------50 第十三章滑动轴承-------------------------------------------- ------------ 56 第十四章联轴器和离合器------------------------------- 59 第十五章弹簧------------------------------------------62 第十六章机械传动系统的设计----------------------------65

第十一章功和机械能教案

第十一章功和机械能 一、功 （一）力学中的功 1.功的定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，这个力的作用就显示出成效，力学里就说这个力做了功。 做功实例： （甲）物体在绳子（乙）静止的小车在拉力的（丙）汽车在刹车阻力的作拉力的作用下升高作用下向前运动用下滑行了一段距离不做功实例： （甲）搬而未起（乙）提着小桶在水平路上匀速前进， 提桶的力没有做功 2．做功的两个必要因素：（1）→F（2）→S 补充：不做功的三种情况： ①有力，没有移动距离，即F≠0 S=0 例：a.甲图中搬而未起；b.端一盆水站着不动；c.用力推讲台，讲台没有动。 ②移动了距离，但是没有力，即F=0 S≠0 例：a.我将手中笔丢出，粉笔在空中飞行，飞行过程中我对笔没有做功。 b.把足球踢出，足球在地面上滚动。F≠0 ③有力，有距离，但力的方向与运动方向垂直，即S≠0垂直无功 F⊥S 例：a.乙图中，人提一桶水沿水平方向前进，提桶的力没做功。 b.人推木箱前进，箱子的重力和支持力，没有做功。

【例1】下列情况中，人有没有对所带皮箱做功？ （1）人用力提放在地上的皮箱，但没有提起。 （2）人再一次把箱子提起。 （3）人用力提着皮箱在原地不动。 （4）人把箱子放在电梯上，一起随电梯上升。 （5）人提着箱子在水平路面上匀速前进了50m。 （6）人提着箱子上楼。 （二）功的计算 1.概念：物理学中，把叫做功。即： = × ※2.公式：W=FS (此公式都用国际单位) 单位焦耳（J） W:功???→ S:距离??→米（m） 单位：牛?米（N?m）1N?m=1J 物理意义：1N的力使物体在力的方向上移动1m的距离，即做功1J。 3.注意： （1）力的大小、方向不变时，才可用此公式计算功。 如：现用以总垂直于一均匀木棒方向的力将它抬起一头到竖直为止，至少要做多少功？ ?F大小、方向在改变，不能用此公式。 （2）F、S必须具有同时性，即S必须是F一直参与下物体在力的方向上移动的距离。 如：一人用500N的力将球踢出20m，球在运动过程中，求人对球做多少功 （3）做功的多少只由W=FS决定，与物体的质量、速度、运动方向，是否有摩擦无关。 【例2】质量为50㎏的雪橇上装载了350㎏的货物，一匹马拉着它将货物匀速运到了3000m外的货场。如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N，求马运货时做的功。（g=10N/㎏） 【例3】在平地上用50N的水平推力推动重100N的箱子前进了10m，箱子的重力做了多少功？如果把这个箱子匀速举高15cm,他做了多少功？

人教版八年级下物理第11-12章功和机械能、简单机械知识点总结

第十一章功和机械能 一、功 1、做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力；二是物体在这个力的方向上移动的距离。 2、功的计算：功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。 公式：W=FS 3、功的单位：焦耳（J），1J= 1N·m 。 二、功率 1、定义：功与做功所用时间之比。 2、物理意义：表示做功快慢的物理量。 W 3、定义公式：P= t 使用该公式解题时，功W的单位：焦（J），时间t的单位：秒（s），功率P的单位：瓦（W）。 4、单位：主单位： W ，常用单位 kW，它们间的换算关系是：1kW=103W 5、推导公式：P =Fυ 公式中P表示功率，F表示作用在物体上的力，υ表示物体在力F的方向上运动的速度。使用该公式解题时，功率P的单位：瓦（W），力F的单位：牛（N），速度υ的单位：米/秒（m/s）。 三、动能和势能 1、能量：物体能够对外做功，表示这个物体具有能量，简称能。 理解：①能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。 ②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”， 也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头 具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。 2、动能 ①定义：物体由于运动而具有的能，叫做动能。 ②决定动能大小的因素： 动能的大小与质量和速度有关。质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。 3、重力势能 ①物体由于高度所决定的能，叫做重力势能。

②决定重力势能大小的因素 重力势能的大小与物体的质量和物体被举起的高度有关。 高度相同的物体，物体的质量越大，重力势能越大；质量相同的物体，物体的高度越高，重力势能越大。 4、、弹性势能 物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 物体的弹性形变越大，它的弹性势能就越大。 四、机械能及其转化 1：机械能：动能和势能的统称。 （机械能=动能+势能）单位是：J 动能和势能之间可以互相转化的。 方式有：动能和重力势能之间可相互转化；动能和弹性势能之间可相互转化。 2：机械能守恒：只有动能和势能的相互转化，机械能的总和保持不变。 人造地球卫星绕地球转动，机械能守恒；近地点动能最大，重力势能最小；远地点重力势能最大，动能最小。近地点向远地点运动，动能转化为重力势能。 第十二章简单机械 一、杠杆 1、定义：一根硬棒，在力的作用下绕着固定点转动，这根硬棒叫做杠杆。 判断一个物体是不是杠杆，需要满足三个条件，即硬物体（不一定是棒）、受力（动力和阻力）和转动（绕固定点）。 杠杆可以是直的，也可以是弯的，甚至是任意形状的，只要在力的作用下能绕固定点转动，且是硬物体，都可称为杠杆。 2、杠杆的五要素： ①支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。 ②动力：使杠杆转动的力。用字母 F1表示。 ③阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2表示。 ④动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母L1表示。 ⑤阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。 3、研究杠杆的平衡条件： 力的作用线：通过力 的作用点沿力的方向 所画的直线 F2 O F1 L1 L2