2.1 功和机械能2 课件(20页ppt)+教案+作业(pdf版)--浙教版(2024)科学九年级上册

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2.1 功和机械能2 课件(20页ppt)+教案+作业(pdf版)--浙教版(2024)科学九年级上册

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第 2 章第 1 节 功和机械能 2
1.科学研究中,往往用相关量的比值定义新的科学概念,这就是比值定义,如

“ = ”。下列科学概念不.是通过比值定义得到的是 ( )
A.功 B.比热容 C.热值 D.功率
2.“胜哥”(正常体重)在跳绳,他一分钟连续跳了 120下,则他跳绳的平均功
率接近于下面哪一个数值( )
A.5W B.50W C.500W D.1000W
3.物体在水平地面上做直线
运动,当物体运动的路程和
时间图像如图甲时,受到的
水平推力为 F1;当物体运动
的速度和时间图像如图乙时,受到的水平推力为 F2。两次推力的功率分别为 P1、
P2,则下列关系正确的是( )
A. 1 = 2 1 > 2 B. 1 = 2 1 < 2 C. 1 > 2 1 > 2 D. 1 < 2 1 > 2
4.图甲所示,水平路由三段粗糙程度不同的区域组成。物块在 F=2 牛的水平拉
力作用下从区域①的最左端由静止开始运动,在刚进入区域③时撤去拉力,物块
最终停在区域③的最右端。图乙为物块运动的 v-t图像,下列说法正确的是( )
A.区域②F的功率为 4瓦
B.区域③F做功 12焦
C.区域①路面最粗糙
D.区域①②③F所做的功相同
5.物体在水平地面上做直线运动,当物体运动的路程和时间图像如图甲所示时,
物体受到的水平推力大小为 F1;当物体运动的速度和时间图像如图乙所示时,物
体受到的水平推力大小为 F2,两次推力的功率分别为 P1、P2,则下列关系正确的
是( )
A.F1=F2,P1>P2
B.F1=F2,P1C.F1>F2,P1>P2
D.F1P2
6.如图所示,是一种上肢力量训练项目“双杠屈臂伸”。若“胜哥”在 30s内
完成 12 次双杠屈臂伸,每次屈臂伸身体上升的高度约为 0.4m,则“胜哥”在此
过程中克服重力做功的平均功率最接近于 ( )
A.900W B.90W
C.9W D.0.9W
7.同一物体在力的作用下沿同一水平地面上做直线运动。当物体受到的水平推
力为 F1时,运动的路程和时间图像如图甲;当物体受到的水平推力为 2时,运
动的速度和时间图像如图乙,两次推力的功率分别为 R、P2, 下列关于
1、 2、 1、 2大小关系正确的是( )
A.F1=F2,P1=P2 B. 1 < 2, 1 < 2 C. 1 > 2, 1 > 2 D.F 1=F2,P 1<P2
第 7 题图 第 8 题图
8.“胜哥”用弹簧测力计两次水平拉同一木块使它在同一水平木板上做匀速直线
运动,图乙所示是它运动的路程随时间变化的图像,下列说法中,正确的是 ( )
A.木块两次做匀速直线运动时,弹簧测力计示数分别为 F1、F2,则 1 > 2
B.木块两次受到滑动摩擦力分别为 f1、f2,则 f1
C.两次拉力在 10 s 内对木块做功分别为 W1、W2,则 1 < 2
D.两次拉力在 10 s 内对木块做功的功率分别为 P1、P2,则. 1 > 2
9.如图所示,“胜哥”先后两次用同样的时间、同样大小的力,将不同质量的物
体在不同的表面上分别移动相同的距离。该力在此过程中所做功的大小分别为
W1、W2,功率的大小分别为 1、 2,关于它们之间的大小关系说法正确的是( )
A.W1<W2 P1<P2 B.W1>W2 P1>P2
C.W1=W2 P1=P2 D. 1 < 2 1 > 2
10.“胜哥”骑着自行车在平直公路上以正常速度匀速行驶时的功率约为 80 瓦,
则他骑车时所受的阻力约为( )
A.2000牛 B.200牛 C.20牛 D.2牛
11.甲、乙两台起重机分别以 v 甲=0.2米/秒和 v 乙=0.3米/秒的速度,匀速提升
等重的物体,并使物体都升高 6米,所做的功分别是 W 甲和 W 乙,做功的功率分别
为 P 甲和 P 乙,则( )
A.W 甲>W 乙,P 甲>P 乙 B.W 甲=W 乙,P 甲<P 乙
C.W 甲<W 乙,P 甲<P 乙 D.W 甲=W 乙,P 甲=P 乙
12.下列单位中,是功率单位的有( )
①米/秒②瓦特③焦耳④牛顿 米⑤千瓦⑥焦耳 /秒。
A.②⑤ B.①③④ C.③④ D.②⑤⑥
13.如图甲所示,在水平地面上的物体在水平推力 F的作用下做直线运动。当水
平推力为 F1时,物体运动的路程与时间关系如图乙所示;当水平推力为 F2时,
物体运动的速度与时间关系如图丙所示,则 F1 F2。若两次推力的功率
分别为 P1、P2,则 P1 P2。(两空均选填“大于”、“等于”或“小于”)
第 13 题图 第 14 题图
14.盾构机体积极为庞大,需将其拆成多个部件吊装到施工现场。已知某部件总
质量 3×104千克,先花费 10秒钟水平平移 10 米,再竖直移动 16秒钟下降 20
米,则水平移动时,重力做功 焦,全过程重力对该部件做功 焦,
下降时重力做功功率为 瓦。
15.如图所示,放在水平桌面上的匀质长直木板长度为 40
厘米,质量为 2千克,它的右端与桌面相齐,与桌面间的
摩擦力为其重力的 0.2 倍。若在木板左端用一水平推力 F
将其以 0.1m/s的速度匀速推下桌子,则水平推力的大小
为 ,水平推力的功率为 ,至少需要做功 。
16.跳绳是一种简便易行的锻炼方式。如图
所示是“胜哥”某次跳绳时重心上升高度 h
随时间 t变化的图像。“胜哥”重心上升的最
大高度为 cm。若“胜哥”的体重
为 500 N,则他 1m in 内 克服重 力 做 功 的 平 均 功 率 为 W。
17.“胜哥”在旅店中体验了智能机器人送外卖的服务,机器人质量为 40kg,该
机器人托着总质量为 2kg的餐盘和食物在水平地面上匀速直线行进 30s,速度为
1m/s,设行进时所受阻力是重力的 0.05倍。求此过程中
(1)机器人克服自身重力所做功 J;
(2)机器人受到的牵引力:
(3)牵引力所做功的功率。
18.瓦特利用一匹马匀速拉动 4500N的重物(如图所
示),该马在 1m in 内将重物提升了约 10m,瓦特便将
这匹马在平均 1 s内所做的功称为 1马力(不考虑绳重
和摩擦)。
(1)该马在 1m in 内做的功约为 J。
(2)“马力”实际上是 (填量的名称)的单位。
(3)某电动汽车在 150马力下,以 90 km/h 的速度匀速通过一段 15 km长
的平直桥面,该汽车在桥面上行驶过程中受到的阻力是多少
第 2章第 1 节 功和机械能 2 答案
1.A 2.B 3.B 4.A 5.B 6.B
7.D 8.D 9.C 10.C 11.B 12.D
13.等于;;小于 14.0;6 × 106;3.75×105
15.4N;0.4W;0.8J 16.6;100
17.(1)0
(2)机器人匀速直线行进,水平方向牵引力与阻力大小相等。
总质量 m 总=40 kg+2 kg=42 kg,
总重力 G 总=m 总g=42 kg×10 N/kg=420 N,
阻力 f=0.05G 总 =0.05×420 N=21 N,
由二力平衡可知,牵引力 F=f=21 N。
(3)机器人行进的距离 s=vt=1 m/s×30 s=30 m,
牵引力做功 W=Fs=21 N×30 m=630 J,
630
牵引力做功的功率 = = = 21 。
30
18.(1)45000 (2)功率
10
150×45000 ×
(3) = = = 60 90 = 4500 /
3.6(共20张PPT)
第2章 能的转化与能量守恒
宇宙间的一切物质的运动和变化都需要能。没有能,我们就无法呼吸和行走,也无法思考。没有能,一切生命将不复存在。没有能,空气将不再流动,大海将不再有起伏的波浪,太阳也将失去灿烂的光辉。
能有多种形式,不同形式
的能是否会发生相互转化?能
是如何转化的?能转化时会遵
循什么规律?
第1节 功和机械能
人用力拉动了飞机,科学上就说人对飞机做了功;如果人用了力而没有拉动飞机,则人对飞机就没有做功。那么,怎样来理解功的概念,功的大小又如何计算?
第二课时做功的快慢——功率
第1节 功和机械能
1.不做功的三种情况:
(1)有力缺距离
(2)缺力有距离
(3)有力有距离,但距离与力方向垂直。
W = F·S
F
=
W
S
S
=
W
F
2.公式:
W表示功;F表示力;s表示在力的方向上通过的距离。
变形公式:
力的单位是:N(牛)
距离的单位是:m(米)
功的单位是:J(焦耳)
1焦耳(J)= 1牛·米(N·m)
三、功率
工人、起重机对砖做了相同的功,但所用时间不同,也就是说做功有快慢之分。
要比较不同物体做功的快慢,必须同时考虑两个因素:
一是物体做功的大小;二是物体做功所用的时间。
科学上,用功率表示做功的快慢。
1.物理意义:
2.定义:
3.定义公式:
物体在单位时间内完成的功
P =
表示物体做功的快慢
功率
功率的国际单位制是瓦特,简称瓦,符号是w。它是为了纪念英国发明家瓦特而命名的。
功率单位还有千瓦、兆瓦。
1kW=1000瓦
1MW=1000千瓦
4.功率的单位:
功率的单位是:
J(焦)
s(秒)
w(瓦特)
J/s (焦/秒)
功的单位是:
时间的单位是:
1瓦特 = 1焦/秒
P =
= P
=
功 ;
变形公式:
功率是机器的主要技术指标之一。实际工作时,根据需要选择功率合适的机器。功率选择不当,会造成机器的浪费,或毁坏机器。
康佳43时液晶电视机的额定功率是75瓦”表示什么含义?
该电视机的额定功率为75瓦,表示该电视机正常工作1秒钟时间内做功75焦耳。
人快速运动:可达1千瓦
人和部分交通工具的功率
人步行:数十瓦
人和部分交通工具的功率
小汽车:50~100千瓦
复兴号动车组: 1×104千瓦
喷气式客机:约9.8×104千瓦
如果让你测两位同学上楼的功率,你需要测哪些物理量?
1.从物理学角度考虑,你认为人上楼的功率
可能与哪些因素有关? 并说出你需要哪些器材?
人的重力,
楼梯高度,
上楼时间
磅秤、刻度尺、秒表
所需器材:
活动步骤:
(1)用磅秤测出两个同学的质量m1和m2,
用刻度尺测出一个台阶的高度h1
(2)两个同学并肩走上五楼,用秒表测出
所用的时间t ,并数出五楼的台阶数n
有关因素:
(3)一个同学跑上五楼,一个同学走上五楼,用秒表测出他们各自所花的时间t。
(4)两个同学都跑上楼,一个只跑三楼,一个跑五楼,用秒表测出他们各自所花的时间t。
P=
W
t
=
F·S
t
=
mgnh1
t
=
G·h
t
实验次数 人的质量m/Kg 台阶数n 一个台阶的高度h1/m 所用的时间t/s 人做功的功率P/w
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
实验数据:
例题 起重机将质量为750kg的货物,在0.5min内匀速吊起6m高,起重机的功率有多大?
解:
货重:G = mg = 750kg × 9.8N/kg = 7350N
起重机做的功:W = Gh = 7350N × 6m = 44100J
起重机的功率:P = = = 1470W = 1.47kW
答:起重机的功率为1.47kW。
= 0.5×60s =30s
先审题。
已知什么?求什么?
功 率
1.物理意义
2.定义
3.定义公式 P =
物体在单位时间内完成的功
表示物体做功的快慢
4.功率的单位
w(瓦特)
5.功率的计算
P =
= P
=
1.“胜哥”买了电饭煲,其的功率为800瓦特,这句话的正确含义是( )
A.机器能做800焦的功
B.机器每分钟做800瓦特的功
C.机器每秒钟做800焦的功
D.机器每做1焦的功,所需时间为800秒
C
2. “胜哥”一口气从一楼跑到三楼,所用时间为8秒。那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值( )
A. 4.5W B. 45W C. 450W D. 4500W
C
3.“胜哥”架着重为19600牛马车用5分钟在水平路上前进了400米,做了300000焦的功。马的拉车的功率是多少 ?
解:
W=300000J
P =
答:马的拉车的功率是。
= 5分钟=300s
=
=
胜哥课程第2章第1节 功和机械能2教学设计
一、教学目标
科学观念
1. 理解功的概念,知道做功的两个必要因素,能判断三种不做功的情况。
2. 理解功率的物理意义,知道功率是表示做功快慢的物理量。
3. 掌握功率的定义、公式和单位,能进行简单的功率计算。
科学思维
1. 通过比较不同物体做功的快慢,培养学生的分析归纳能力。
2. 通过功率概念的建立过程,体会比值定义法在物理中的应用。
3. 通过探究活动,培养学生设计实验方案和数据处理的能力。
探究实践
1. 通过测量同学上楼的功率实验,学会选择适当的测量工具,设计实验步骤。
2. 能运用功率公式解决实际问题,如计算起重机、交通工具的功率。
3. 通过课堂练习,巩固功率的计算方法。
态度责任
1. 认识功率在生活生产中的重要性,培养学生关注科学技术应用的意识。
2. 通过了解不同交通工具的功率,感受科技发展的成就。
3. 培养严谨求实的科学态度和合作探究的精神。
二、教学重点与难点
教学重点
1. 功率的概念、公式及单位。
2. 功率的计算方法。
教学难点
1. 功率的物理意义及在实际问题中的应用。
2. 功率与功的区别和联系。
三、教学准备
多媒体课件、磅秤、刻度尺、秒表、教学PPT。
四、教学过程
(一)复习导入
1. 回顾功的概念:功等于力与在力的方向上通过的距离的乘积。
2. 不做功的三种情况:
(1)有力缺距离:有力作用在物体上,但物体没有在力的方向上移动距离。
(2)缺力有距离:物体移动了距离,但没有力作用在物体上。
(3)有力有距离,但距离与力方向垂直:力与距离方向垂直,力不做功。
3. 功的公式:W = Fs
变形公式:F = ,s = s =
力的单位:N(牛); 距离的单位:m(米);功的单位:J(焦耳)
1 焦耳(J)= 1 牛·米(N·m)
(二)功率的概念
1. 引入情境:工人和起重机对砖做了相同的功,但所用时间不同,说明做功有快慢之分。
2. 比较做功快慢的两个因素:
(1)物体做功的大小
(2)物体做功所用的时间
3. 物理意义:功率表示物体做功的快慢。
4. 定义:物体在单位时间内完成的功。
5. 定义公式: P =
6. 功率的单位:
(1)国际单位:瓦特,简称瓦,符号 W。
(2)纪念英国发明家瓦特而命名。
(3)变形公式:W = Pt, t =
7. 功率选择不当的后果:功率选择不当,会造成机器的浪费,或毁坏机器。
(三)功率的应用
1. 电视机功率示例:"康佳43寸液晶电视机的额定功率是75瓦"表示该电视机正常工作1秒钟时间内做功75焦耳。
2. 人和部分交通工具的功率:
(1)小汽车:50~100 千瓦
(2)复兴号动车组:1×10 千瓦
(3)喷气式客机:约 9.8×10 千瓦
(四)探究活动:测量同学上楼的功率
1. 提出问题:从物理学角度考虑,人上楼的功率可能与哪些因素有关?
有关因素:人的重力、楼梯高度、上楼时间。
2. 所需器材:磅秤、刻度尺、秒表。
3. 活动步骤:
(1)用磅秤测出两个同学的质量 m 和 m ,用刻度尺测出一个台阶的高度 h 。
(2)两个同学并肩走上五楼,用秒表测出所用的时间 t,并数出五楼的台阶数 n。
(3)一个同学跑上五楼,一个同学走上五楼,用秒表测出他们各自所花的时间 t。
(4)两个同学都跑上楼,一个只跑三楼,一个跑五楼,用秒表测出他们各自所花的时间 t。
4. 实验数据记录(示例):
实验次数 同学质量 m/kg 楼梯高度 h/m 时间 t/s 功率 P/W
1 50 12 20 294
2 55 12 18 359
3 50 12 10 588
5. 功率计算公式:P = W / t = mgh / t
(五)例题讲解
例题:起重机将质量为 750kg 的货物,在 0.5min 内匀速吊起 6m 高,起重机的功率有多大?
解:货重:G = mg = 750kg × 9.8N/kg = 7350N
起重机做的功:W = Gh = 7350N × 6m = 44100J
时间:t = 0.5min = 30s
功率:P = W / t = 44100J / 30s = 1470W = 1.47kW
答:起重机的功率为 1.47kW。
(六)课堂练习
1. "胜哥"买了电饭煲,其的功率为 800 瓦特,这句话的正确含义是( )
A. 机器能做 800 焦的功
B. 机器每分钟做 800 瓦特的功
C. 机器每秒钟做 800 焦的功
D. 机器每做 1 焦的功,所需时间为 800 秒
答案:C
2. "胜哥"一口气从一楼跑到三楼,所用时间为 8 秒。那么他上楼过程中,克服自己重力做功的功率最接近下面哪个值( )
A. 4.5W B. 45W C. 450W D. 4500W
答案:C
3. "胜哥"架着重为 19600 牛的马车用 5 分钟在水平路上前进了 400 米,做了 300000 焦的功。马的拉车的功率是多少?
解:W = 300000J,t = 5min = 300s
P = W / t = 300000J / 300s = 1000W
答:马的拉车的功率为 1000W。
五、板书设计
一、功
1. 不做功的三种情况
2. 公式:W = Fs
二、功率
1. 物理意义:表示做功的快慢
2. 定义:物体在单位时间内完成的功
3. 公式:P = W / t
4. 单位:瓦特(W)
三、功率的计算
1. 例题:起重机吊货物
2. 课堂练习
六、教学反思
本节课通过比较工人和起重机做功的快慢引入功率的概念,学生能够理解功率的物理意义。通过探究活动测量同学上楼的功率,学生亲身体验了科学探究的过程,学会了设计实验方案和选择测量工具。例题和课堂练习巩固了功率的计算方法。不足之处在于部分学生对功率与功的区别理解不够深刻,需要在后续教学中加强对比和练习。同时,在实验探究环节,应进一步引导学生分析影响功率的因素,培养控制变量的科学思维。

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