资源简介

科学备课组
教师
班级
初三
学生
日期：
上课时间:
主课题：功，功率，机械效率，机械能
教学目标：
理解做功的两个必要因素、功的计算公式及功的单位
理解功率的概念、功率的计算公式及功率的单位
理解机械效率并会简单计算
知道动能、势能及机械能的概念
知道能量的转化及守恒定律
教学重难点：
理解并掌握机械功与功率的定义和公式
区分功率和机械效率
理解并掌握动能、势能以及机械能的概念
教学方法:复习回顾知识点，并讲解例题，配合练习
教学内容
【同步检测】
1、某机器的功率是1000瓦，这句话的物理意义是(
D
)
A.表示这台机器能做1000瓦的功
B.表示这台机器能做1000焦的功
C.表示这台机器秒能做1000瓦的功
D.表示这台机器每秒能做1000焦的功
2、小明将两只鸡蛋抓在手上一起举高了1m，他所做的功最接近(
C
)
A．0.01
J
　　　
B．0.1
J
　　　
C．1J
　　　
D．10J
3、图3所示的四种情景中，人对物体做功的是（
B
）
4、下列关于能量的说法中正确的是(
C
)
A.做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量
B.做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少
C.能够做功的物体具有能量，但不一定就做功
D.能量多的物体所做的功一定就多
5、苹果从树上加速下落时，下列说法中正确的是（
A
）
A．它的重力势能减少，动能增加
B．它的重力势能减少，动能减小
C．它的重力势能减少，动能不变
D．它的重力势能不变，动能不变
6、2003年10月16日，“神舟”五号载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天”梦。当飞船减速着陆时，航天英雄”杨利伟的（
B
）
A．动能增加，重力势能减少．
B．动能减少，重力势能减少．
C．动能减少，重力势能不变．
D．动能不变，重力势能减少．
7、说明下列物体具有哪种形式的能:
（1）在水平轨道上行驶的火车具有______________。动能
（2）静止在高空的物体具有____________________。重力势能
（3）在盘山公路上向下行驶的汽车具有_______
____________。动能、重力势能（或机械能）
（4）拉紧的弓具有___________，离弦的箭具有____
_____。弹性势能，动能、重力势能（或机械能）
（5）手表里上紧的发条具有_____
_______；弹性势能；
（6）举高的铅球具有_____
________；重力势能；
（7）空中飞行的炮弹具有_______
______
；动能、重力势能（或机械能）
（8）竖直上抛的小球在最高点时具有__
__________。重力势能
8、
滚摆在下降时速度______，动能______，势能______，上升时速度___
__，动能________，势能__
__。滚摆每次上升的高度都比前次稍低，表明滚摆的机械能总量在不断__
____。若不计阻力，滚摆的机械能总量__
____。(本题选填“变大”、“变小”或“不变”)
变大，变大，变小，变小，变小，变大，变小，不变
9、
跳伞运动员在跳伞时要经历两个过程：第一个过程即伞未张开，他下落的速度会越来越快，此时它所具有的动能
______，势能_____；第二个过程：即伞张开后，他会匀速下落，则此过程中动能____
__，势能___
__，机械能总量__
___。
(填“变大”、“变小”或“不变”)变大，变小，不变，变小，变小。
10、重50牛的的物体在水平支持面上做匀速直线运动，所受的阻力是20牛，则它受到的水平拉力是______牛，若物体在水平方向上移动30米，则拉力对物体做了_________焦的功，重力对物体做了__________焦的功。20，600，0
11、功率是表示做功________的物理量；某机器的功率是500瓦，其物理意义_________________________。这样的一台机器每小时可完成_________焦的功。快慢，机器每秒做功550焦；1.8×106焦；
12、一列火车以50m/s的速度在平直的轨道上匀速行驶，整列火车受的阻力是9×106N。求这列火车行驶1000km火车做了多少功?火车的功率是多少？9×1012焦，4.5×108瓦。
【知识精讲】
1.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
、有距离无
、力和距离
。无距离、无力、垂直
例：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
。
公式：
力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积；W=FS。
4、功的单位：
，1J=
1N·m。两个鸡蛋的重力约1N，
把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是
。
5、应用功的公式注意：
焦耳，0.5J。
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
，强调对应。在力的方向上通过的距离
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。
2.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
3、公式：
P=W/t=FV
4、单位：主单位
常用单位
、
、马力
换算：1kW=
W
1MW=
W
1马力=735W
某小轿车功率66kW，它表示：
W；kW、MW；；103，106；小轿车１s内做功66000J
3.机械效率
1．_有用功_与__总功_的比值叫做机械效率，公式：η＝
W有用/W总
.有用功总是小于总功，所以机械效率总小于1，通常用_百分数_表示，且无单位．
2．机械效率的计算：
影响滑轮组机械效率的因素(不考虑绳重和摩擦)：同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高；提升同一物体，动滑轮越重，机械效率越低_。
4.机械能
1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能
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、知识结构：
(
机
械
能
势能
重力
势能
定义：
物体由于被举高而具有的能量
。
决定其大小的因素：
物体
_
_
质量
__
越大、
__
高度
____
越大，势能就越大
弹性
势能
定义：
发生形变的物体具有的能量
。
决定其大小的因素：
物体
弹性形变
越大、弹性势能就越大
动能
定义：
物体由于运动而具有的能量
决定其大小的因素：
物体
___
质量
___
越大、
__
速度
__
_
越大，动能就越大
)
3、探究决定动能大小的因素：
①、猜想：动能大小与物体
和
有关；、质量，速度；
②、实验研究：研究对象：小钢球
方法：
；控制变量
如何判断动能大小：看小钢球能推动木快
；做功的多少；
如何控制速度不变：使钢球从
滚下，则到达斜面底端时
大小相同；
如何改变钢球速度：使钢球从
滚下；同一高度，速度；不同的高度；
③、归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；
动能越
；③、速度越大，大；
④、保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量
动能
；④、越大，越大；
⑤、结论：物体动能与质量和速度有关；
越大动能越大，
越大动能也越大。⑤、速度，质量。
4、机械能：动能和势能统称为机械能。
理解：①有动能的物体具有
；
②有势能的物体具有
；
③同时具有
的物体具有机械能。①机械能；②机械能；③动能和势能。
5.动能和势能的转化
(
动能
转化
转化
势能
弹性势能
重力势能
)1、知识结构：
2、动能和重力势能间的转化规律：
①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；
②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；
3、动能与弹性势能间的转化规律：
①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；
②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。
（一）、例题分析
例1、某人提着一个重50牛的物体在水平上走，人对物体做功_______焦，功率是______瓦，后他又提着此物体爬了高9米的楼,用时1分钟,则爬楼时人对物体做了__
__焦的功，功率为__
__瓦。
分析与解答:做功的两个因素,一是作用在物体上的力，二是面上匀速运动了100米，此过程中人对物体做功
物体在力的方向上移动了距离，在水平方向上移动时，重力的方向与移动方向垂直，重力不做功，所以只有在上楼时重力做功W=FS=Gh=50×9=450焦，功率P=W/t=450焦/60秒=7.5瓦。
考点分析：正确理解功与功率的公式
方法指导：作用在物体上的力与在力方向上的距离的乘积即是功的公式，功与时间的比值即是功率。
例2、甲、乙两人的体重之比是8:9，他们进行爬楼比赛，从一楼爬上三楼所用的时间之比是4:5，则两人克服自身重力所做的功之比是______；两人的功率之比是__
____。
分析与解答：根据W=FS=Gh，当h相同时，重力做功之比等于体重之比，
W甲:W乙=G甲：G乙=8:9；根据P=W/t得，
P1:P2=(W1/t2)/(W1/t2)=(W1/t2)×(t1/W2)=(8/4)×(5/9)=10:9
例3、小江用100N的水平拉力，将质量为80k的箱子水平拉动5m到楼梯后，扛起箱子上了4m高的楼房，上去后又沿走廊水平走了10m，问小江对箱子总共做功多少？(g取10N／kg)
分析与解答：箱子的运动可以分为三个阶段：一是人拉箱子在水平方向运动，二是扛箱子上楼，三是扛箱子在走廊水平走；在第一个阶段中，人用力拉箱子，对箱子做功，功应该是拉力100N乘5m得500J，而不是重力乘5m；在第二个阶段中，人扛箱子上楼，人对箱子做功，箱子重力为质量80kg乘10N/kg得800N，做功为800N乘4m得3200J，而不是拉力100N乘4m得400J；在第三阶段，人扛箱子在水平方向走，扛箱子的力与运动方向相垂直，不做功。故人做功总共为500J+3200J=3700J。
例4、两个滑轮完全相同，其重力均为20N．分别用图所示的两种方式，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（
C
）
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
例5、如图1所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mA=mBhB、），推动纸盒运动一段距离后静止。
⑴
要研究动能与质量的关系，我们应选择_______两图来进行比较。
⑵
要研究动能与速度的关系，我们应选择_______两图来进行比较。
从图中可以看出A、B、C三个小球刚到达_____________时，____球的动能最大。
分析与解答:如何判断动能大小,看小球能推动木快做功的多少,即木块被推动的距离
的远近，木块被推得越远，小球的动能越大，使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同，控制小球速度相同，研究动能和小球质量的关系；使相同质量的小球从不同同高度滚下，控制小球质量相同，改变小球速度，研究小球动能与小球速度的关系。
答案：（1）（a）和(c)；(2)、(a)和（b）；（3）斜面底端的水平面，C。
例6、小孩从滑梯顶端滑下，下滑速度越来越大，为什么？
分析与解答：小孩从滑梯顶端滑下，重力势能逐渐减小，转化为小孩的动能，所以下滑速度越来越大.
例7、骑自行车上坡前，往往要用力加紧蹬几下，请你从能的转化方面说明这样做的好处？
分析与解答：自行车上坡时的重力势能增加是由其动能转化而来的，骑自行车上坡前用
力加紧蹬是为了增大自行车的动能.
例8如图11所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为　　　J；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为　　　J。
考点分析：重力做功的定义。
方法指导：利用重力做功的，与机械能守恒的知识点。
解析：从a到b过程中，其重力是做功的，即W=Gh=mgh=0.04kg×10N/kg×0.5m=0.2J；
整个过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能就等于小球从a到d点重力所做的功，即W=W=Gh=mgh=0.04kg×10N/kg×0.3m=0.12J。
（二）、当堂检测
1、如图3所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是(
C
)
(
图
3
)
A.
文具盒所受重力对它做了功
B．文具盒所受支持力对它做了功
C．文具盒所受的推力F对它做了功
D．在此过程中没有力对文具盒做功
2、关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（
C
）
A．功率大的机械做的功多
B．功率大的机械做功时用的时间少
C．单位时间内完成的功越多，则功率越大
D．省力多的机械功率大
3、物体在相同的力F的作用下沿力的方向移动了距离s，试比较在如图所示的三种情况中力F对物体做功的多少（
A
）
A．W1=W2=W3
B．W1>W2>W3
C．W1D．W14、粗糙水平地面上有一个重为100N的物体，用20N的水平拉力使其在10s内匀速前进了10m，在此过程中(
D
)
A．重力做的功1000J
B．支持力做功的功率为100W
C．拉力做功的功率为200W
D．拉力做功的功率为20W
5、用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图7，由图可知，甲乙两个力的大小关系是（
A
）
A.F甲>F乙
B.
F甲＜F乙
C.F甲=F乙
D.条件不足，无法比较
6、甲、乙两台起重机各吊起500块砖从1楼送到5楼，甲用5min，乙用10min，他们对砖做功分别为W甲、W乙,功率分别是P甲、P乙，则(
B
)
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
7、下面事例中，由重力势能转化成动能的是（
D
）
A．风吹动风车转动．
B．拉弯的弓把箭射出去．
C．拧紧的发条带动钟表指针转动
D．秋千从高处向低处摆动
8、汽车关闭发动机后，在水平地面上运动一段路程后静止，在这个过程中（
C
）
A．动能保持不变.
B．动能转化为重力势能.
C．动能转化为内能.
D．机械能保持不变.
9、初三（1）班《八荣八耻》宣传栏中记述着：“某高楼大厦发生高空抛物不文明行为，一位老太太被抛下的西瓜皮砸伤……”，被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是（
B
）
A．重力势能
B．动能
C．重力
D．密度
10、如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在整个过程中，机械能转化的情况是（
D
）
A．重力势能→动能→重力势能
B．动能→弹性势能→动能
C．动能→势能→动能→势能→动能
D．重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
11、人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中______能转化为______能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中__________能转化为____
____能，由此我们可以判断人造地球卫星在___
___处动能最大，速度最快。动，重力势，重力势，动，近地点
12、如果一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有______。物体对外能做的功越多，它具有的___
___。能，能越多
13、物体由于______而具有的能叫做动能。质量相同时，速度越大的物体具有的动能越____；速度相同时，质量越大的物体具有的动能越_____。物体的动能与物体的______和______有关，______越大，______越大，物体具有的动能就越大。运动，大，大，速度，质量，速度，质量
14、小明猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关，因此，他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图16甲所示）。
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图16乙所示）。
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与
的关系。若木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块
越多，小车撞击木块时的动能越
。
（2）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系，该方案是否合理?
；理由是
。
（3）若水平面绝对光滑且不计空气阻力，该实验还能得出结论吗?答：_______
。
（1）速度；做功；越大；（2）不合理；没有控制小车到达水平面时的速度相同；（3）不能
15、一辆列车总重为5×107N，在平直轨道上匀速行驶，列车的阻力为列车重的0.03倍，在10S内，列车通过的距离为200m，求（1）机车所做的功？（2）做功的功率？
（1）∵列车做匀速直线运动，它受到的是平衡力
又∵f
=0.03×G=0.03×5×107N=1.5×106N
∴F=f=1.5×106N
∴W=Fs=1.5×106N×200m=3×108J
（2）P=W/t=3×108J/10s=3×107W
16、在如图中的装置中，放在水平地面上的物体质量为10Kg，在拉力F=10N的力作用下以0.4m/s的速度匀速运动。求：
（1）物体受到的摩擦力多大？
（2）在10s内拉力F做了多少功？
（3）拉力F的功率多大？
8、f=5Ｎ、W=20J、P=2W
【提高训练】
1.利用下图所示装置将重为100
N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5
m，高是2
m，拉力为F＝50
N，则该装置的机械效率是
(
A
)
A．40%　　　B．50%　　　C．80%　　　D．100%
2.如图10所示装置，物体B所受重力GB=12N，小文用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B以速度v＝0.5
m/s的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80%；若将物体B换成物体C后，小文用另一个水平向左的力F2拉物体A，使物体C以4v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为60%。已知F1︰
F2＝3︰2。不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是多少？
答案：30W
3.如图所示，某建筑工地用升降机提升大理石．当货箱内物体质量是360kg时，滑轮组的机械效率是80%，不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦．试求：
（1）拉力的大小是多少？
（2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少货物？
（3）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了15m，钢丝绳的拉力是2000N．则钢丝绳的拉力的功率是多少？滑轮组的机械效率是多少？
1500N
5100N
1500W
85%
【课后练习】
1、体育课跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，每次起跳的高度约5cm，则他跳绳时的功率大约是（　C　）
A．0.5W
B．5W
C．50W
D．500W
2、庆“六一”趣味运动会中，小敏和小王分别把图10甲中三个重均为10N、边长为30cm的正方体泡沫塑料块按图11乙堆叠起来，小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功
J。9
13.5
3、两台机器功率之比是1:3,相同时间它们做功之比为
1：3
；做同样多的功，所需时间之比为
3：1
。
4、抽水机每秒钟能把20kg水抽到10m高处，它每分钟所做的功是_11760__J，这抽水机的功率是_1960
_W。
5、一起重机将重为1.2×104N的钢材竖直匀速提升3m后，又沿水平方向匀速移动5m，在整个过程重起重机对钢材做的功为
J。3.6×104J
6、如图1所示，足球运动员用头将球顶入球门。如果飞来的是一只铅球，运动员就不敢用头去顶了，这是因为铅球的质量比足球的质量大得多，在速度相同的情况下，铅球具有的动能比足球___大
__得多的缘故。(填“大”或“小”)
(
图1
)
7、洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的动能将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是因为__________________________________。变小；质量变小，动能变小
8、以同样速度行驶的大卡车和小轿车，___________的动能大，所以在同样的道路上，不同车型的限制车速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车___________（选填“大”或“小”）。大卡车，小
9、跳伞运动员在“中华第一高楼”----上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345m的高度跳下，在下落过程中运动员的重力势能___
_____(选填“增大”“不变”
或“减小”)，若以_____
___为参照物，运动员是静止的。变小，伞
10、如图3表示撑杆跳高运动的儿个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：
（1）、助跑阶段，运动员消耗体内的化学能______
(选填“大于”、“小于”或“等于”)运动员和撑杆获得的动能。大于，
（2）、撑杆起跳阶段，运动员的______________能增加。（2）重力势，
（3）、运动员越过横杆后，运动员将_______________能转化__________能。（3）重力势，动。
(
助跑
撑杆起跳
图3
越横杆
)
11、在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：
①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置。
为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证．他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如下表所示。
（1）该同学依据_____________
_______判断重力势能的大小；（1）橡皮泥的凹痕程度，
（2）本实验的结论是_____________
（2）物体质量相同时，高度越高，重力势能越大，
（3）若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制相等的变量是
_____
（3）物体的高度。
12、用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动如
图4所示，铁锁由开始位置a沿弧线ac向另一侧的最高点c运动，然后再从c往回运动。
(
图4
)
（l）从a点到最低点b点的过程中，铁锁的动能、重力势能如何变化？
（2）从能的转化和守恒角度分析铁锁摆回时能否碰到鼻子。
1）重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能，（2）不能，物体运动过程中克服阻力做功，机械能减少，高度越来越低。由外力做功，机械能不守恒
13、青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则你在考试的2小时内，心脏做功约为
J，用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高
m。（g取10N/kg）10800；21.6
14、甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9S，若甲乙两人的体重之比为5：6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是
，甲乙两人平均功率之比是
。5:6；3：4
15、学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼。小莉同学想测量小军搬运器材过程中对箱子所做功的功率。
（1）测量所需要的器材有：
、
、
。（1）台秤、秒表、卷尺；
（2）小力同学设计的实验步骤如下，其中多余的是（
B
）
A、测出箱子所受的重力
B、测出楼梯的总长度
C、测出一楼到三楼的竖直高度
D、测出小军上楼所用的时间
E、算出小军搬运箱子的功率
（3）请你帮小力设计一个实验记录表格。
箱重G(牛)楼高H(米)时间t(秒)功W(焦)功率P(瓦)
16、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。
（1）V=S/t=5400m/(15×60)S=6m/s
（2）W=Fs=4000N×5400m=2.16×107J
（3）P=W/t=2.16×107J/(15×60)s=2.4×104W
17、如图所示，用一动滑轮将质量为50kg的物体10s内匀速提高30cm，绳子自由端的拉力为300N．g取10N/kg．求：
（1）拉力做的功．
（2）拉力做功的功率．科学备课组
教师
班级
初三
学生
日期：
上课时间:
主课题：功，功率，机械效率，机械能
教学目标：
理解做功的两个必要因素、功的计算公式及功的单位
理解功率的概念、功率的计算公式及功率的单位
理解机械效率并会简单计算
知道动能、势能及机械能的概念
知道能量的转化及守恒定律
教学重难点：
理解并掌握机械功与功率的定义和公式
区分功率和机械效率
理解并掌握动能、势能以及机械能的概念
教学方法:复习回顾知识点，并讲解例题，配合练习
教学内容
【同步检测】
1、某机器的功率是1000瓦，这句话的物理意义是(
)
A.表示这台机器能做1000瓦的功
B.表示这台机器能做1000焦的功
C.表示这台机器秒能做1000瓦的功
D.表示这台机器每秒能做1000焦的功
2、小明将两只鸡蛋抓在手上一起举高了1m，他所做的功最接近(
)
A．0.01
J
　　　
B．0.1
J
　　　
C．1J
　　　
D．10J
3．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则，（　
　）
A．F1＜F2，W1=W2
B．F1＜F2，W1＜W2
C．F1＞F2，W1＞W2
D．F1＞F2，W1=W2
4．如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（　
　）
A．重力做的功一定为40J
B．物体一定受到20N的摩擦力
C．物体一定运动了2m
D．物体一定运动了4m
5．小明分别沿如图所示的三条路径滑到地面，在不考虑摩擦和空气阻力的情况下（　
　）
A．小明在顶点时只有动能，没有重力势能
B．小明沿第3条路径滑到地面时的速度最大
C．小明从顶点到地面的过程中，动能转化为重力势能
D．小明从三条路径滑到地面的过程中，机械能不变，滑到地面时的速度相等
6．(多选)如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从低端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（
　）
A．斜面的机械效率为80%
B．拉力做的总功为4.8J
C．提升物体所做的有用功为4.8J
D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
7.
关于机械效率，下面说法正确的是（
）
A．功率越大的机械效率越高
B．由于有用功总小于总功，机械效率总小于1
C．机械效率越低的机械，做的功就越小
D．机械效率越高的机械越省力
8.
(多选)
用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组．分别用它们把相同的重物匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，下列说法中正确的有（　
）
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率不同
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率相同
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
9.
利用如图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高10cm，手的拉力F为2N，手移动的距离s为30cm．则杠杆的机械效率为（
　）
A．22%
B．33%
C．50%
D．67%
10.
有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车，为了提高斜面的机械效率，下列做法中可取的是（　
）
A．以较快的速度将木箱匀速拉上汽车
B．以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车
C．改由一个人将木箱拉匀速上汽车
D．板长不变，改用光滑的斜面板，将木箱匀速拉上车
11.
下列生活中的物理数据最接近实际的是（　
）
A．人以正常速度骑自行车的功率为1kW
B．把2个鸡蛋匀速举高1米做功20J
C．普通日光灯正常工作电流约150mA
D．假如没有摩擦，动滑轮机械效率是100%
12、
跳伞运动员在跳伞时要经历两个过程：第一个过程即伞未张开，他下落的速度会越来越快，此时它所具有的动能
______，势能_____；第二个过程：即伞张开后，他会匀速下落，则此过程中动能____
__，势能___
__，机械能总量__
___。
10、重50牛的的物体在水平支持面上做匀速直线运动，所受的阻力是20牛，则它受到的水平拉力是______牛，若物体在水平方向上移动30米，则拉力对物体做了_________焦的功，重力对物体做了__________焦的功。
13、功率是表示做功________的物理量；某机器的功率是500瓦，其物理意义_________________________。这样的一台机器每小时可完成_________焦的功。
14、一列火车以50m/s的速度在平直的轨道上匀速行驶，整列火车受的阻力是9×106N。求这列火车行驶1000km火车做了多少功?火车的功率是多少？
【知识精讲】
1.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
；二是物体在
距离。
2、不做功的三种情况：有力无
、有距离无
、力和距离
。
例：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
。
公式：
4、功的单位：
，1J=
1N·m。两个鸡蛋的重力约1N，
把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是
。
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
，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。
2.功率：
1、定义：
2、物理意义：
3、公式：
4、单位：主单位
、
、
换算：1kW=
W
1MW=
W
1马力=735W
某小轿车功率66kW，它表示：
3.机械效率
1．_
_与__
的比值叫做机械效率，公式：η＝
.有用功总是小于总功，所以机械效率总小于1，通常用_百分数_表示，且无单位．
2．机械效率的计算：
影响滑轮组机械效率的因素(不考虑绳重和摩擦)：同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高；提升同一物体，动滑轮越重，机械效率越低_。
4.机械能
1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能
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、知识结构：
(
机
械
能
势能
重力
势能
定义：
。
决定其大小的因素：
物体
_
_
__
越大、
_
__
__
越大，势能就越大
弹性
势能
定义：
。
决定其大小的因素：
物体
越大、弹性势能就越大
动能
定义：
决定其大小的因素：
物体
___
___
越大、
__
__
_
越大，动能就越大
)
3、探究决定动能大小的因素：
①、猜想：动能大小与物体
和
有关；
②、实验研究：研究对象：小钢球
方法：
；
如何判断动能大小：看小钢球能推动木快
；
如何控制速度不变：使钢球从
滚下，则到达斜面底端时
大小相同；
如何改变钢球速度：使钢球从
滚下；
③、归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；
动能越
；
；
④、保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量
动能
；
⑤、结论：物体动能与质量和速度有关；
越大动能越大，
越大动能也越大。
4、机械能：动能和势能统称为机械能。
理解：①有动能的物体具有
；
②有势能的物体具有
；
③同时具有
的物体具有机械能。
5.动能和势能的转化
(
动能
转化
转化
势能
弹性势能
重力势能
)1、知识结构：
2、动能和重力势能间的转化规律：
①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；
②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；
3、动能与弹性势能间的转化规律：
①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；
②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。
（一）、例题分析
例1如图11所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为　　　J；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为　　　J。
例2如图所示，物重G为2000N，小红用800N的拉力花2s的时间把物体沿斜面匀速移动了4m，提升高度为h为2.5m．（不计滑轮、细绳的重，不计细绳与滑轮间的摩擦）．下列说法正确的是（　
　）
A．拉绳子自由端的速度4m/s
B．拉力所做的功大小为5000J
C．物体受到斜面对它的摩擦力为1150N
D．整个系统的机械效率为78.125%
例3(多选)如图所示，A物体在大小为10N的拉力F作用下，以0.3m/s的速度向右匀速运动（不计滑轮与细绳的摩擦及重力），若A物体与桌面间的摩擦力为1N（g取10N/kg），下列说法正确的是（　
　）
A．拉力F做功的功率是1W
B．B物体的质量是2.7kg
C．B物体上升的速度是0.1m/s
D．A物体被拉动1s的过程中，B物体克服重力做功3J
例4.如图所示，某建筑工地用升降机提升大理石．当货箱内物体质量是360kg时，滑轮组的机械效率是80%，不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦．试求：
（1）拉力的大小是多少？
（2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少货物？
（3）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了15m，钢丝绳的拉力是2000N．则钢丝绳的拉力的功率是多少？滑轮组的机械效率是多少？
例5.如图10所示装置，物体B所受重力GB=12N，小文用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B以速度v＝0.5
m/s的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80%；若将物体B换成物体C后，小文用另一个水平向左的力F2拉物体A，使物体C以4v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为60%。已知F1︰
F2＝3︰2。不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是多少？
（二）、当堂检测
1、如图3所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是(
)
(
图
3
)
A.
文具盒所受重力对它做了功
B．文具盒所受支持力对它做了功
C．文具盒所受的推力F对它做了功
D．在此过程中没有力对文具盒做功
2、关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（
）
A．功率大的机械做的功多
B．功率大的机械做功时用的时间少
C．单位时间内完成的功越多，则功率越大
D．省力多的机械功率大
3、物体在相同的力F的作用下沿力的方向移动了距离s，试比较在如图所示的三种情况中力F对物体做功的多少（
）
A．W1=W2=W3
B．W1>W2>W3
C．W1D．W14、粗糙水平地面上有一个重为100N的物体，用20N的水平拉力使其在10s内匀速前进了10m，在此过程中(
)
A．重力做的功1000J
B．支持力做功的功率为100W
C．拉力做功的功率为200W
D．拉力做功的功率为20W
5、用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图7，由图可知，甲乙两个力的大小关系是（
）
A.F甲>F乙
B.
F甲＜F乙
C.F甲=F乙
D.条件不足，无法比较
6、甲、乙两台起重机各吊起500块砖从1楼送到5楼，甲用5min，乙用10min，他们对砖做功分别为W甲、W乙,功率分别是P甲、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
7、如图所示，小丽分别用甲、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；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则
（
）
A．W1
=
W2
η1
=
η2
B．W1
=
W2
η1
<
η2
C．W1
<
W2
η1
>
η2
D．W1
>
W2
η1
<
η2
8、如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在整个过程中，机械能转化的情况是（
）
A．重力势能→动能→重力势能
B．动能→弹性势能→动能
C．动能→势能→动能→势能→动能
D．重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
9、人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中______能转化为______能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中__________能转化为____
____能，由此我们可以判断人造地球卫星在___
___处动能最大，速度最快。
10、如果一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有______。物体对外能做的功越多，它具有的___
___。
11、物体由于______而具有的能叫做动能。质量相同时，速度越大的物体具有的动能越____；速度相同时，质量越大的物体具有的动能越_____。物体的动能与物体的______和______有关，______越大，______越大，物体具有的动能就越大。
12、小明猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关，因此，他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图16甲所示）。
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图16乙所示）。
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与
的关系。若木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块
越多，小车撞击木块时的动能越
。
（2）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系，该方案是否合理?
；理由是
。
（3）若水平面绝对光滑且不计空气阻力，该实验还能得出结论吗?答：_______
。
13、如图所示物体A被滑轮组拉着在水平地面上5s内匀速直线运动了2m，它受到地面的摩擦阻力是96N，绳端拉力F为40N，则A物体的运动速度是
m/s，拉力F的功率是
W，该滑轮组的机械效率是
．
14、如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9
×103
kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：
（1）作用于绳端的拉力F是多少？
（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？
（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？（g=10N／kg）
15、用如图所示的滑轮组来拉动钢锭，已知钢锭与地面间的摩擦力f为1200N，若此时滑轮组的机械效率为80%．求拉绳子的力F至少为多大？
16、一辆列车总重为5×107N，在平直轨道上匀速行驶，列车的阻力为列车重的0.03倍，在10S内，列车通过的距离为200m，求（1）机车所做的功？（2）做功的功率？
17、在如图中的装置中，放在水平地面上的物体质量为10Kg，在拉力F=10N的力作用下以0.4m/s的速度匀速运动。求：
（1）物体受到的摩擦力多大？
（2）在10s内拉力F做了多少功？
（3）拉力F的功率多大？
【提高训练】
1.利用下图所示装置将重为100
N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5
m，高是2
m，拉力为F＝50
N，则该装置的机械效率是
(
)
A．40%　　　B．50%　　　C．80%　　　D．100%
2.如图1所示，水平地面上有一块密度0.5×103kg/m3、高1.2m的长方体木块．小林用水平推力F把木块向前推动，此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示．求：
（1）木块静止时对地面的压强
（2）在3～5s内，推力对木块所做的功；
（3）请在图2丙中，画出0～6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线．
3.电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程．这一过程是通过改变拉力大小来实现的．某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图象如图乙所示．这个过程用时1分钟，求这个过程中：
（1）电梯上升的平均速度；
（2）拉力做的功；
（3）拉力做功的功率．
【课后练习】
1、体育课跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，每次起跳的高度约5cm，则他跳绳时的功率大约是（　
）
A．0.5W
B．5W
C．50W
D．500W
2、庆“六一”趣味运动会中，小敏和小王分别把图10甲中三个重均为10N、边长为30cm的正方体泡沫塑料块按图11乙堆叠起来，小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功
J。
13.5
3、两台机器功率之比是1:3,相同时间它们做功之比为
；做同样多的功，所需时间之比为
。
4、抽水机每秒钟能把20kg水抽到10m高处，它每分钟所做的功是
J，这抽水机的功率是
W。
5、一起重机将重为1.2×104N的钢材竖直匀速提升3m后，又沿水平方向匀速移动5m，在整个过程重起重机对钢材做的功为
J。
6、如图1所示，足球运动员用头将球顶入球门。如果飞来的是一只铅球，运动员就不敢用头去顶了，这是因为铅球的质量比足球的质量大得多，在速度相同的情况下，铅球具有的动能比足球___
__得多的缘故。(填“大”或“小”)
(
图1
)
7、洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的动能将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是因为__________________________________。
8、以同样速度行驶的大卡车和小轿车，___________的动能大，所以在同样的道路上，不同车型的限制车速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车___________（选填“大”或“小”）。
9、跳伞运动员在“中华第一高楼”----上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345m的高度跳下，在下落过程中运动员的重力势能___
_____(选填“增大”“不变”
或“减小”)，若以_____
___为参照物，运动员是静止的。
10、如图3表示撑杆跳高运动的儿个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：
（1）、助跑阶段，运动员消耗体内的化学能______
(选填“大于”、“小于”或“等于”)运动员和撑杆获得的动能。
（2）、撑杆起跳阶段，运动员的______________能增加。
（3）、运动员越过横杆后，运动员将_______________能转化__________能。
(
助跑
撑杆起跳
图3
越横杆
)
11、在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：
①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置。
为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证．他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如下表所示。
（1）该同学依据_____________
_______判断重力势能的大小；
（2）本实验的结论是_____________
（3）若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制相等的变量是
_____
12、用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动如
图4所示，铁锁由开始位置a沿弧线ac向另一侧的最高点c运动，然后再从c往回运动。
(
图4
)
（l）从a点到最低点b点的过程中，铁锁的动能、重力势能如何变化？
（2）从能的转化和守恒角度分析铁锁摆回时能否碰到鼻子。
13、青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则你在考试的2小时内，心脏做功约为
J，用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高
m。（g取10N/kg）
14、甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9S，若甲乙两人的体重之比为5：6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是
，甲乙两人平均功率之比是
。
15、学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼。小莉同学想测量小军搬运器材过程中对箱子所做功的功率。
（1）测量所需要的器材有：
、
、
。
（2）小力同学设计的实验步骤如下，其中多余的是（
）
A、测出箱子所受的重力
B、测出楼梯的总长度
C、测出一楼到三楼的竖直高度
D、测出小军上楼所用的时间
E、算出小军搬运箱子的功率
（3）请你帮小力设计一个实验记录表格。
16、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。
17、如图所示，用一动滑轮将质量为50kg的物体10s内匀速提高30cm，绳子自由端的拉力为300N．g取10N/kg．求：科学备课组
教师
班级
初三
学生
日期：
上课时间:
主课题：功，功率，机械效率，机械能
教学目标：
理解做功的两个必要因素、功的计算公式及功的单位
理解功率的概念、功率的计算公式及功率的单位
理解机械效率并会简单计算
知道动能、势能及机械能的概念
知道能量的转化及守恒定律
教学重难点：
理解并掌握机械功与功率的定义和公式
区分功率和机械效率
理解并掌握动能、势能以及机械能的概念
教学方法:复习回顾知识点，并讲解例题，配合练习
教学内容
【同步检测】
1、某机器的功率是1000瓦，这句话的物理意义是(
)
A.表示这台机器能做1000瓦的功
B.表示这台机器能做1000焦的功
C.表示这台机器秒能做1000瓦的功
D.表示这台机器每秒能做1000焦的功
2、小明将两只鸡蛋抓在手上一起举高了1m，他所做的功最接近(
)
A．0.01
J
　　　
B．0.1
J
　　　
C．1J
　　　
D．10J
3、图3所示的四种情景中，人对物体做功的是（
）
4、下列关于能量的说法中正确的是(
)
A.做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量
B.做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少
C.能够做功的物体具有能量，但不一定就做功
D.能量多的物体所做的功一定就多
5、苹果从树上加速下落时，下列说法中正确的是（
）
A．它的重力势能减少，动能增加
B．它的重力势能减少，动能减小
C．它的重力势能减少，动能不变
D．它的重力势能不变，动能不变
6、2003年10月16日，“神舟”五号载人飞船成功返航，实现了中国人几千年的“飞天”梦。当飞船减速着陆时，航天英雄”杨利伟的（
）
A．动能增加，重力势能减少．
B．动能减少，重力势能减少．
C．动能减少，重力势能不变．
D．动能不变，重力势能减少．
7、说明下列物体具有哪种形式的能:
（1）在水平轨道上行驶的火车具有______________。
（2）静止在高空的物体具有____________________。
（3）在盘山公路上向下行驶的汽车具有_______
____________。
（4）拉紧的弓具有___________，离弦的箭具有____
_____。
（5）手表里上紧的发条具有_____
_______；
（6）举高的铅球具有_____
________；
（7）空中飞行的炮弹具有_______
______
；
（8）竖直上抛的小球在最高点时具有__
__________。
8、
滚摆在下降时速度______，动能______，势能______，上升时速度___
__，动能________，势能__
__。滚摆每次上升的高度都比前次稍低，表明滚摆的机械能总量在不断__
____。若不计阻力，滚摆的机械能总量__
____。(本题选填“变大”、“变小”或“不变”)
9、
跳伞运动员在跳伞时要经历两个过程：第一个过程即伞未张开，他下落的速度会越来越快，此时它所具有的动能
______，势能_____；第二个过程：即伞张开后，他会匀速下落，则此过程中动能____
__，势能___
__，机械能总量__
___。
10、重50牛的的物体在水平支持面上做匀速直线运动，所受的阻力是20牛，则它受到的水平拉力是______牛，若物体在水平方向上移动30米，则拉力对物体做了_________焦的功，重力对物体做了__________焦的功。
11、功率是表示做功________的物理量；某机器的功率是500瓦，其物理意义_________________________。这样的一台机器每小时可完成_________焦的功。
12、一列火车以50m/s的速度在平直的轨道上匀速行驶，整列火车受的阻力是9×106N。求这列火车行驶1000km火车做了多少功?火车的功率是多少？
【知识精讲】
1.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
；二是物体在
距离。
2、不做功的三种情况：有力无
、有距离无
、力和距离
。
例：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
。
公式：
4、功的单位：
，1J=
1N·m。两个鸡蛋的重力约1N，
把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是
。
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
，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。
2.功率：
1、定义：
2、物理意义：
3、公式：
4、单位：主单位
、
、
换算：1kW=
W
1MW=
W
1马力=735W
某小轿车功率66kW，它表示：
3.机械效率
1．_
_与__
的比值叫做机械效率，公式：η＝
.有用功总是小于总功，所以机械效率总小于1，通常用_百分数_表示，且无单位．
2．机械效率的计算：
影响滑轮组机械效率的因素(不考虑绳重和摩擦)：同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高；提升同一物体，动滑轮越重，机械效率越低_。
4.机械能
1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能
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、知识结构：
(
机
械
能
势能
重力
势能
定义：
。
决定其大小的因素：
物体
_
_
__
越大、
_
__
__
越大，势能就越大
弹性
势能
定义：
。
决定其大小的因素：
物体
越大、弹性势能就越大
动能
定义：
决定其大小的因素：
物体
___
___
越大、
__
__
_
越大，动能就越大
)
3、探究决定动能大小的因素：
①、猜想：动能大小与物体
和
有关；
②、实验研究：研究对象：小钢球
方法：
；
如何判断动能大小：看小钢球能推动木快
；
如何控制速度不变：使钢球从
滚下，则到达斜面底端时
大小相同；
如何改变钢球速度：使钢球从
滚下；
③、归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；
动能越
；
；
④、保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量
动能
；
⑤、结论：物体动能与质量和速度有关；
越大动能越大，
越大动能也越大。
4、机械能：动能和势能统称为机械能。
理解：①有动能的物体具有
；
②有势能的物体具有
；
③同时具有
的物体具有机械能。
5.动能和势能的转化
(
动能
转化
转化
势能
弹性势能
重力势能
)1、知识结构：
2、动能和重力势能间的转化规律：
①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；
②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；
3、动能与弹性势能间的转化规律：
①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；
②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。
（一）、例题分析
例1、某人提着一个重50牛的物体在水平上走，人对物体做功_______焦，功率是______瓦，后他又提着此物体爬了高9米的楼,用时1分钟,则爬楼时人对物体做了__
__焦的功，功率为__
__瓦。
例2、甲、乙两人的体重之比是8:9，他们进行爬楼比赛，从一楼爬上三楼所用的时间之比是4:5，则两人克服自身重力所做的功之比是______；两人的功率之比是__
____。
例3、小江用100N的水平拉力，将质量为80k的箱子水平拉动5m到楼梯后，扛起箱子上了4m高的楼房，上去后又沿走廊水平走了10m，问小江对箱子总共做功多少？(g取10N／kg)
例4、两个滑轮完全相同，其重力均为20N．分别用图所示的两种方式，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
例5、如图1所示，在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中，将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下（mA=mBhB、），推动纸盒运动一段距离后静止。
⑴
要研究动能与质量的关系，我们应选择_______两图来进行比较。
⑵
要研究动能与速度的关系，我们应选择_______两图来进行比较。
从图中可以看出A、B、C三个小球刚到达_____________时，____球的动能最大。
例6、小孩从滑梯顶端滑下，下滑速度越来越大，为什么？
例7、骑自行车上坡前，往往要用力加紧蹬几下，请你从能的转化方面说明这样做的好处？
例8如图11所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为　　　J；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为　　　J。
（二）、当堂检测
1、如图3所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是(
)
(
图
3
)
A.
文具盒所受重力对它做了功
B．文具盒所受支持力对它做了功
C．文具盒所受的推力F对它做了功
D．在此过程中没有力对文具盒做功
2、关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（
）
A．功率大的机械做的功多
B．功率大的机械做功时用的时间少
C．单位时间内完成的功越多，则功率越大
D．省力多的机械功率大
3、物体在相同的力F的作用下沿力的方向移动了距离s，试比较在如图所示的三种情况中力F对物体做功的多少（
）
A．W1=W2=W3
B．W1>W2>W3
C．W1D．W14、粗糙水平地面上有一个重为100N的物体，用20N的水平拉力使其在10s内匀速前进了10m，在此过程中(
)
A．重力做的功1000J
B．支持力做功的功率为100W
C．拉力做功的功率为200W
D．拉力做功的功率为20W
5、用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图7，由图可知，甲乙两个力的大小关系是（
）
A.F甲>F乙
B.
F甲＜F乙
C.F甲=F乙
D.条件不足，无法比较
6、甲、乙两台起重机各吊起500块砖从1楼送到5楼，甲用5min，乙用10min，他们对砖做功分别为W甲、W乙,功率分别是P甲、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
7、下面事例中，由重力势能转化成动能的是（
）
A．风吹动风车转动．
B．拉弯的弓把箭射出去．
C．拧紧的发条带动钟表指针转动
D．秋千从高处向低处摆动
8、汽车关闭发动机后，在水平地面上运动一段路程后静止，在这个过程中（
）
A．动能保持不变.
B．动能转化为重力势能.
C．动能转化为内能.
D．机械能保持不变.
9、初三（1）班《八荣八耻》宣传栏中记述着：“某高楼大厦发生高空抛物不文明行为，一位老太太被抛下的西瓜皮砸伤……”，被抛下的西瓜皮在下落过程中逐渐增大的物理量是（
）
A．重力势能
B．动能
C．重力
D．密度
10、如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在整个过程中，机械能转化的情况是（
）
A．重力势能→动能→重力势能
B．动能→弹性势能→动能
C．动能→势能→动能→势能→动能
D．重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
11、人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中______能转化为______能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中__________能转化为____
____能，由此我们可以判断人造地球卫星在___
___处动能最大，速度最快。
12、如果一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有______。物体对外能做的功越多，它具有的___
___。
13、物体由于______而具有的能叫做动能。质量相同时，速度越大的物体具有的动能越____；速度相同时，质量越大的物体具有的动能越_____。物体的动能与物体的______和______有关，______越大，______越大，物体具有的动能就越大。
14、小明猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关，因此，他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图16甲所示）。
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图16乙所示）。
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与
的关系。若木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块
越多，小车撞击木块时的动能越
。
（2）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系，该方案是否合理?
；理由是
。
（3）若水平面绝对光滑且不计空气阻力，该实验还能得出结论吗?答：_______
。
15、一辆列车总重为5×107N，在平直轨道上匀速行驶，列车的阻力为列车重的0.03倍，在10S内，列车通过的距离为200m，求（1）机车所做的功？（2）做功的功率？
16、在如图中的装置中，放在水平地面上的物体质量为10Kg，在拉力F=10N的力作用下以0.4m/s的速度匀速运动。求：
（1）物体受到的摩擦力多大？
（2）在10s内拉力F做了多少功？
（3）拉力F的功率多大？
【提高训练】
1.利用下图所示装置将重为100
N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5
m，高是2
m，拉力为F＝50
N，则该装置的机械效率是
(
)
A．40%　　　B．50%　　　C．80%　　　D．100%
2.如图10所示装置，物体B所受重力GB=12N，小文用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B以速度v＝0.5
m/s的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80%；若将物体B换成物体C后，小文用另一个水平向左的力F2拉物体A，使物体C以4v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为60%。已知F1︰
F2＝3︰2。不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是多少？
3.如图所示，某建筑工地用升降机提升大理石．当货箱内物体质量是360kg时，滑轮组的机械效率是80%，不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦．试求：
（1）拉力的大小是多少？
（2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少货物？
（3）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了15m，钢丝绳的拉力是2000N．则钢丝绳的拉力的功率是多少？滑轮组的机械效率是多少？
【课后练习】
1、体育课跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，每次起跳的高度约5cm，则他跳绳时的功率大约是（　
　）
A．0.5W
B．5W
C．50W
D．500W
2、庆“六一”趣味运动会中，小敏和小王分别把图10甲中三个重均为10N、边长为30cm的正方体泡沫塑料块按图11乙堆叠起来，小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功
J。
13.5
3、两台机器功率之比是1:3,相同时间它们做功之比为
1：3
；做同样多的功，所需时间之比为
。
4、抽水机每秒钟能把20kg水抽到10m高处，它每分钟所做的功是_
_J，这抽水机的功率是_
_W。
5、一起重机将重为1.2×104N的钢材竖直匀速提升3m后，又沿水平方向匀速移动5m，在整个过程重起重机对钢材做的功为
J。
6、如图1所示，足球运动员用头将球顶入球门。如果飞来的是一只铅球，运动员就不敢用头去顶了，这是因为铅球的质量比足球的质量大得多，在速度相同的情况下，铅球具有的动能比足球___
_得多的缘故。(填“大”或“小”)
(
图1
)
7、洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的动能将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是因为__________________________________。
8、以同样速度行驶的大卡车和小轿车，___________的动能大，所以在同样的道路上，不同车型的限制车速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车___________（选填“大”或“小”）。
9、跳伞运动员在“中华第一高楼”----上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345m的高度跳下，在下落过程中运动员的重力势能___
_____(选填“增大”“不变”
或“减小”)，若以_____
___为参照物，运动员是静止的。
10、如图3表示撑杆跳高运动的儿个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：
（1）、助跑阶段，运动员消耗体内的化学能______
(选填“大于”、“小于”或“等于”)运动员和撑杆获得的动能。
（2）、撑杆起跳阶段，运动员的______________能增加。
（3）、运动员越过横杆后，运动员将_______________能转化__________能。
(
助跑
撑杆起跳
图3
越横杆
)
11、在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：
①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置。
为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证．他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如下表所示。
（1）该同学依据_____________
_______判断重力势能的大小；
（2）本实验的结论是_____________
（3）若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制相等的变量是
_____
12、用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动如
图4所示，铁锁由开始位置a沿弧线ac向另一侧的最高点c运动，然后再从c往回运动。
(
图4
)
（l）从a点到最低点b点的过程中，铁锁的动能、重力势能如何变化？
（2）从能的转化和守恒角度分析铁锁摆回时能否碰到鼻子。
13、青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则你在考试的2小时内，心脏做功约为
J，用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高
m。（g取10N/kg）
14、甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9S，若甲乙两人的体重之比为5：6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是
，甲乙两人平均功率之比是
。
15、学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼。小莉同学想测量小军搬运器材过程中对箱子所做功的功率。
（1）测量所需要的器材有：
、
、
。
（2）小力同学设计的实验步骤如下，其中多余的是（
）
A、测出箱子所受的重力
B、测出楼梯的总长度
C、测出一楼到三楼的竖直高度
D、测出小军上楼所用的时间
E、算出小军搬运箱子的功率
（3）请你帮小力设计一个实验记录表格。
16、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。
17、如图所示，用一动滑轮将质量为50kg的物体10s内匀速提高30cm，绳子自由端的拉力为300N．g取10N/kg．求：科学备课组
教师
班级
初三
学生
日期：
上课时间:
主课题：功，功率，机械效率，机械能
教学目标：
理解做功的两个必要因素、功的计算公式及功的单位
理解功率的概念、功率的计算公式及功率的单位
理解机械效率并会简单计算
知道动能、势能及机械能的概念
知道能量的转化及守恒定律
教学重难点：
理解并掌握机械功与功率的定义和公式
区分功率和机械效率
理解并掌握动能、势能以及机械能的概念
教学方法:复习回顾知识点，并讲解例题，配合练习
教学内容
【同步检测】
1、某机器的功率是1000瓦，这句话的物理意义是(
D
)
A.表示这台机器能做1000瓦的功
B.表示这台机器能做1000焦的功
C.表示这台机器秒能做1000瓦的功
D.表示这台机器每秒能做1000焦的功
2、小明将两只鸡蛋抓在手上一起举高了1m，他所做的功最接近(
C
)
A．0.01
J
　　　
B．0.1
J
　　　
C．1J
　　　
D．10J
3．如图所示，光滑斜面AB＞AC，沿斜面AB和AC分别将同一重物从它们的底部拉到顶部，所需拉力分别为F1和F2，所做的功分别为W1和W2．则，（　A　）
A．F1＜F2，W1=W2
B．F1＜F2，W1＜W2
C．F1＞F2，W1＞W2
D．F1＞F2，W1=W2
4．如图，用F=20N的水平推力推着重为40N的物体沿水平方向做直线运动，若推力F对物体做了40J的功，则在这一过程中（　C　）
A．重力做的功一定为40J
B．物体一定受到20N的摩擦力
C．物体一定运动了2m
D．物体一定运动了4m
5．小明分别沿如图所示的三条路径滑到地面，在不考虑摩擦和空气阻力的情况下（　D　）
A．小明在顶点时只有动能，没有重力势能
B．小明沿第3条路径滑到地面时的速度最大
C．小明从顶点到地面的过程中，动能转化为重力势能
D．小明从三条路径滑到地面的过程中，机械能不变，滑到地面时的速度相等
6．(多选)如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，现将重为16N的物体沿斜面向上从低端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（　ACD　）
A．斜面的机械效率为80%
B．拉力做的总功为4.8J
C．提升物体所做的有用功为4.8J
D．物体由斜面底端运动到顶端用时2s
7.
关于机械效率，下面说法正确的是（　B　）
A．功率越大的机械效率越高
B．由于有用功总小于总功，机械效率总小于1
C．机械效率越低的机械，做的功就越小
D．机械效率越高的机械越省力
8.
(多选)
用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组．分别用它们把相同的重物匀速提升相同的高度．若不计绳重及摩擦，下列说法中正确的有（　BC　）
A．绳子受的拉力F1和F2大小相等，滑轮组的机械效率不同
B．绳子受的拉力F1和F2大小不相等，滑轮组的机械效率相同
C．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功相等
D．绳子自由端移动的距离不相等，拉力对滑轮组所做的功不相等
9.
利用如图所示的杠杆将重为3N的物体缓慢匀速提高10cm，手的拉力F为2N，手移动的距离s为30cm．则杠杆的机械效率为（　C　）
A．22%
B．33%
C．50%
D．67%
10.
有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车，为了提高斜面的机械效率，下列做法中可取的是（　D　）
A．以较快的速度将木箱匀速拉上汽车
B．以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车
C．改由一个人将木箱拉匀速上汽车
D．板长不变，改用光滑的斜面板，将木箱匀速拉上车
11.
下列生活中的物理数据最接近实际的是（　C　）
A．人以正常速度骑自行车的功率为1kW
B．把2个鸡蛋匀速举高1米做功20J
C．普通日光灯正常工作电流约150mA
D．假如没有摩擦，动滑轮机械效率是100%
12、
跳伞运动员在跳伞时要经历两个过程：第一个过程即伞未张开，他下落的速度会越来越快，此时它所具有的动能
______，势能_____；第二个过程：即伞张开后，他会匀速下落，则此过程中动能____
__，势能___
__，机械能总量__
___。
(填“变大”、“变小”或“不变”)变大，变小，不变，变小，变小。
10、重50牛的的物体在水平支持面上做匀速直线运动，所受的阻力是20牛，则它受到的水平拉力是______牛，若物体在水平方向上移动30米，则拉力对物体做了_________焦的功，重力对物体做了__________焦的功。20，600，0
13、功率是表示做功________的物理量；某机器的功率是500瓦，其物理意义_________________________。这样的一台机器每小时可完成_________焦的功。快慢，机器每秒做功550焦；1.8×106焦；
14、一列火车以50m/s的速度在平直的轨道上匀速行驶，整列火车受的阻力是9×106N。求这列火车行驶1000km火车做了多少功?火车的功率是多少？9×1012焦，4.5×108瓦。
【知识精讲】
1.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
、有距离无
、力和距离
。无距离、无力、垂直
例：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
。
公式：
力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积；W=FS。
4、功的单位：
，1J=
1N·m。两个鸡蛋的重力约1N，
把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是
。
5、应用功的公式注意：
焦耳，0.5J。
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
，强调对应。在力的方向上通过的距离
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。
2.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
3、公式：
P=W/t=FV
4、单位：主单位
常用单位
、
、马力
换算：1kW=
W
1MW=
W
1马力=735W
某小轿车功率66kW，它表示：
W；kW、MW；；103，106；小轿车１s内做功66000J
3.机械效率
1．_有用功_与__总功_的比值叫做机械效率，公式：η＝
W有用/W总
.有用功总是小于总功，所以机械效率总小于1，通常用_百分数_表示，且无单位．
2．机械效率的计算：
影响滑轮组机械效率的因素(不考虑绳重和摩擦)：同一滑轮组，提升的物体重力越大，机械效率越高；提升同一物体，动滑轮越重，机械效率越低_。
4.机械能
1、能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能
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、知识结构：
(
机
械
能
势能
重力
势能
定义：
物体由于被举高而具有的能量
。
决定其大小的因素：
物体
_
_
质量
__
越大、
__
高度
____
越大，势能就越大
弹性
势能
定义：
发生形变的物体具有的能量
。
决定其大小的因素：
物体
弹性形变
越大、弹性势能就越大
动能
定义：
物体由于运动而具有的能量
决定其大小的因素：
物体
___
质量
___
越大、
__
速度
__
_
越大，动能就越大
)
3、探究决定动能大小的因素：
①、猜想：动能大小与物体
和
有关；、质量，速度；
②、实验研究：研究对象：小钢球
方法：
；控制变量
如何判断动能大小：看小钢球能推动木快
；做功的多少；
如何控制速度不变：使钢球从
滚下，则到达斜面底端时
大小相同；
如何改变钢球速度：使钢球从
滚下；同一高度，速度；不同的高度；
③、归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；
动能越
；③、速度越大，大；
④、保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量
动能
；④、越大，越大；
⑤、结论：物体动能与质量和速度有关；
越大动能越大，
越大动能也越大。⑤、速度，质量。
4、机械能：动能和势能统称为机械能。
理解：①有动能的物体具有
；
②有势能的物体具有
；
③同时具有
的物体具有机械能。①机械能；②机械能；③动能和势能。
5.动能和势能的转化
(
动能
转化
转化
势能
弹性势能
重力势能
)1、知识结构：
2、动能和重力势能间的转化规律：
①质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；
②质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；
3、动能与弹性势能间的转化规律：
①如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；
②如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。
（一）、例题分析
例1如图11所示，质量为40g的金属小球从导轨的a处自由滑下，依次经过b处、c处，到达d处时恰好停下。在从a到b的过程中，重力做功为　　　J；在整个运动过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能为　　　J。
考点分析：重力做功的定义。
方法指导：利用重力做功的，与机械能守恒的知识点。
解析：从a到b过程中，其重力是做功的，即W=Gh=mgh=0.04kg×10N/kg×0.5m=0.2J；
整个过程中，小球克服导轨摩擦消耗的机械能就等于小球从a到d点重力所做的功，即W=W=Gh=mgh=0.04kg×10N/kg×0.3m=0.12J。
例2如图所示，物重G为2000N，小红用800N的拉力花2s的时间把物体沿斜面匀速移动了4m，提升高度为h为2.5m．（不计滑轮、细绳的重，不计细绳与滑轮间的摩擦）．下列说法正确的是（　C　）
A．拉绳子自由端的速度4m/s
B．拉力所做的功大小为5000J
C．物体受到斜面对它的摩擦力为1150N
D．整个系统的机械效率为78.125%
例3(多选)如图所示，A物体在大小为10N的拉力F作用下，以0.3m/s的速度向右匀速运动（不计滑轮与细绳的摩擦及重力），若A物体与桌面间的摩擦力为1N（g取10N/kg），下列说法正确的是（　BC　）
A．拉力F做功的功率是1W
B．B物体的质量是2.7kg
C．B物体上升的速度是0.1m/s
D．A物体被拉动1s的过程中，B物体克服重力做功3J
例4.如图所示，某建筑工地用升降机提升大理石．当货箱内物体质量是360kg时，滑轮组的机械效率是80%，不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦．试求：
（1）拉力的大小是多少？
（2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少货物？
（3）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了15m，钢丝绳的拉力是2000N．则钢丝绳的拉力的功率是多少？滑轮组的机械效率是多少？
1500N
5100N
1500W
85%
例5.如图10所示装置，物体B所受重力GB=12N，小文用一个水平向左的力F1拉物体A，使物体B以速度v＝0.5
m/s的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为80%；若将物体B换成物体C后，小文用另一个水平向左的力F2拉物体A，使物体C以4v的速度匀速上升，此时滑轮组的机械效率为60%。已知F1︰
F2＝3︰2。不计绳重及绳与滑轮之间的摩擦，则第二次水平向左拉物体A时，拉力的功率是多少？
答案：30W
（二）、当堂检测
1、如图3所示，李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央，她针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是(
C
)
(
图
3
)
A.
文具盒所受重力对它做了功
B．文具盒所受支持力对它做了功
C．文具盒所受的推力F对它做了功
D．在此过程中没有力对文具盒做功
2、关于功率概念的理解，下列说法中正确的是（
C
）
A．功率大的机械做的功多
B．功率大的机械做功时用的时间少
C．单位时间内完成的功越多，则功率越大
D．省力多的机械功率大
3、物体在相同的力F的作用下沿力的方向移动了距离s，试比较在如图所示的三种情况中力F对物体做功的多少（
A
）
A．W1=W2=W3
B．W1>W2>W3
C．W1D．W14、粗糙水平地面上有一个重为100N的物体，用20N的水平拉力使其在10s内匀速前进了10m，在此过程中(
D
)
A．重力做的功1000J
B．支持力做功的功率为100W
C．拉力做功的功率为200W
D．拉力做功的功率为20W
5、用大小不同的甲、乙两个力拉同一物体，两力所做的功W与这两个力的方向上移动的距离s的关系图像如图7，由图可知，甲乙两个力的大小关系是（
A
）
A.F甲>F乙
B.
F甲＜F乙
C.F甲=F乙
D.条件不足，无法比较
6、甲、乙两台起重机各吊起500块砖从1楼送到5楼，甲用5min，乙用10min，他们对砖做功分别为W甲、W乙,功率分别是P甲、P乙，则(
B
)
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
7、如图所示，小丽分别用甲、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；用乙滑轮所做的总功为W2，机械效率为η2，若不计绳重与摩擦，则
（
C
）
A．W1
=
W2
η1
=
η2
B．W1
=
W2
η1
<
η2
C．W1
<
W2
η1
>
η2
D．W1
>
W2
η1
<
η2
8、如图所示，轨道ABC光滑，弹簧固定在水平轨道末端，小球从A处由静止滚下，撞击弹簧后又将沿水平轨道返回，接着滚上斜面。在整个过程中，机械能转化的情况是（
D
）
A．重力势能→动能→重力势能
B．动能→弹性势能→动能
C．动能→势能→动能→势能→动能
D．重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能
9、人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中______能转化为______能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中__________能转化为____
____能，由此我们可以判断人造地球卫星在___
___处动能最大，速度最快。动，重力势，重力势，动，近地点
10、如果一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有______。物体对外能做的功越多，它具有的___
___。能，能越多
11、物体由于______而具有的能叫做动能。质量相同时，速度越大的物体具有的动能越____；速度相同时，质量越大的物体具有的动能越_____。物体的动能与物体的______和______有关，______越大，______越大，物体具有的动能就越大。运动，大，大，速度，质量，速度，质量
12、小明猜想：动能的大小可能与物体的质量与物体的速度有关，因此，他设计了如下两种实验方案：
A．让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图16甲所示）。
B．让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑，与放在水平面上的木块相碰，比较木块在水平面上移动的距离（如图16乙所示）。
上述两种实验方案中：
（1）A方案是为了探究动能大小与
的关系。若木块被撞后移动的距离越远，说明小车对木块
越多，小车撞击木块时的动能越
。
（2）小明想用B方案探究动能大小与质量的关系，该方案是否合理?
；理由是
。
（3）若水平面绝对光滑且不计空气阻力，该实验还能得出结论吗?答：_______
。
（1）速度；做功；越大；（2）不合理；没有控制小车到达水平面时的速度相同；（3）不能
13、如图所示物体A被滑轮组拉着在水平地面上5s内匀速直线运动了2m，它受到地面的摩擦阻力是96N，绳端拉力F为40N，则A物体的运动速度是
0.4
m/s，拉力F的功率是
48
W，该滑轮组的机械效率是
80%
．
14、如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9
×103
kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：
（1）作用于绳端的拉力F是多少？345N
（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？1380J
（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？
（g=10N／kg）86.25%
15、用如图所示的滑轮组来拉动钢锭，已知钢锭与地面间的摩擦力f为1200N，若此时滑轮组的机械效率为80%．求拉绳子的力F至少为多大？
答案：500N
16、一辆列车总重为5×107N，在平直轨道上匀速行驶，列车的阻力为列车重的0.03倍，在10S内，列车通过的距离为200m，求（1）机车所做的功？（2）做功的功率？
（1）∵列车做匀速直线运动，它受到的是平衡力
又∵f
=0.03×G=0.03×5×107N=1.5×106N
∴F=f=1.5×106N
∴W=Fs=1.5×106N×200m=3×108J
（2）P=W/t=3×108J/10s=3×107W
17、在如图中的装置中，放在水平地面上的物体质量为10Kg，在拉力F=10N的力作用下以0.4m/s的速度匀速运动。求：
（1）物体受到的摩擦力多大？
（2）在10s内拉力F做了多少功？
（3）拉力F的功率多大？
8、f=5Ｎ、W=20J、P=2W
【提高训练】
1.利用下图所示装置将重为100
N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5
m，高是2
m，拉力为F＝50
N，则该装置的机械效率是
(
A
)
A．40%　　　B．50%　　　C．80%　　　D．100%
2.如图1所示，水平地面上有一块密度0.5×103kg/m3、高1.2m的长方体木块．小林用水平推力F把木块向前推动，此过程中，推力F和木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况分别如图2甲、乙所示．求：
（1）木块静止时对地面的压强；6000Pa
（2）在3～5s内，推力对木块所做的功；400J
（3）请在图2丙中，画出0～6s内木块所受的摩擦力f随时间t变化的图线．
3.电梯的简化模型如图甲所示，考虑安全、舒适、省时等因素，电梯速度要经过增大、不变和减小的过程．这一过程是通过改变拉力大小来实现的．某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图象如图乙所示．这个过程用时1分钟，求这个过程中：
（1）电梯上升的平均速度；0.8m/s
（2）拉力做的功；9.6
105J
（3）拉力做功的功率．1.6
104W
【课后练习】
1、体育课跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，每次起跳的高度约5cm，则他跳绳时的功率大约是（　C　）
A．0.5W
B．5W
C．50W
D．500W
2、庆“六一”趣味运动会中，小敏和小王分别把图10甲中三个重均为10N、边长为30cm的正方体泡沫塑料块按图11乙堆叠起来，小敏和小王叠起这堆正方体泡沫塑料块，每人至少要做功
J。9
13.5
3、两台机器功率之比是1:3,相同时间它们做功之比为
1：3
；做同样多的功，所需时间之比为
3：1
。
4、抽水机每秒钟能把20kg水抽到10m高处，它每分钟所做的功是_11760__J，这抽水机的功率是_1960
_W。
5、一起重机将重为1.2×104N的钢材竖直匀速提升3m后，又沿水平方向匀速移动5m，在整个过程重起重机对钢材做的功为
J。3.6×104J
6、如图1所示，足球运动员用头将球顶入球门。如果飞来的是一只铅球，运动员就不敢用头去顶了，这是因为铅球的质量比足球的质量大得多，在速度相同的情况下，铅球具有的动能比足球___大
__得多的缘故。(填“大”或“小”)
(
图1
)
7、洒水车沿街道匀速行驶，将水洒向路面，在此过程中它的动能将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”），这是因为__________________________________。变小；质量变小，动能变小
8、以同样速度行驶的大卡车和小轿车，___________的动能大，所以在同样的道路上，不同车型的限制车速是不同的，大卡车的最大行驶速度应比小轿车___________（选填“大”或“小”）。大卡车，小
9、跳伞运动员在“中华第一高楼”----上海金茂大厦进行跳伞。运动员从345m的高度跳下，在下落过程中运动员的重力势能___
_____(选填“增大”“不变”
或“减小”)，若以_____
___为参照物，运动员是静止的。变小，伞
10、如图3表示撑杆跳高运动的儿个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。在这几个阶段中能量的转化情况是：
（1）、助跑阶段，运动员消耗体内的化学能______
(选填“大于”、“小于”或“等于”)运动员和撑杆获得的动能。大于，
（2）、撑杆起跳阶段，运动员的______________能增加。（2）重力势，
（3）、运动员越过横杆后，运动员将_______________能转化__________能。（3）重力势，动。
(
助跑
撑杆起跳
图3
越横杆
)
11、在学习势能知识时，小明同学猜想物体的重力势能的大小可能与以下三个因素有关：
①物体高度，②物体质量大小，③物体所处地理位置。
为了证明自己的猜想，首先决定对因素①进行验证．他把橡皮泥平铺在水平面上，让1个小球从不同高度自由下落，记录结果如下表所示。
（1）该同学依据_____________
_______判断重力势能的大小；（1）橡皮泥的凹痕程度，
（2）本实验的结论是_____________
（2）物体质量相同时，高度越高，重力势能越大，
（3）若想对因素②进行验证，你认为实验中应控制相等的变量是
_____
（3）物体的高度。
12、用绳子把一个铁锁悬挂起来，把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子，稳定后松手，头不动如
图4所示，铁锁由开始位置a沿弧线ac向另一侧的最高点c运动，然后再从c往回运动。
(
图4
)
（l）从a点到最低点b点的过程中，铁锁的动能、重力势能如何变化？
（2）从能的转化和守恒角度分析铁锁摆回时能否碰到鼻子。
1）重力势能变小，动能变大，重力势能转化为动能，（2）不能，物体运动过程中克服阻力做功，机械能减少，高度越来越低。由外力做功，机械能不守恒
13、青少年在安静思考问题时，心脏推动血液流动的功率约为1.5W，则你在考试的2小时内，心脏做功约为
J，用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高
m。（g取10N/kg）10800；21.6
14、甲乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9S，若甲乙两人的体重之比为5：6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是
，甲乙两人平均功率之比是
。5:6；3：4
15、学校买了一箱物理器材，小军同学将它从一楼搬运到三楼。小莉同学想测量小军搬运器材过程中对箱子所做功的功率。
（1）测量所需要的器材有：
、
、
。（1）台秤、秒表、卷尺；
（2）小力同学设计的实验步骤如下，其中多余的是（
B
）
A、测出箱子所受的重力
B、测出楼梯的总长度
C、测出一楼到三楼的竖直高度
D、测出小军上楼所用的时间
E、算出小军搬运箱子的功率
（3）请你帮小力设计一个实验记录表格。
箱重G(牛)楼高H(米)时间t(秒)功W(焦)功率P(瓦)
16、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。
（1）V=S/t=5400m/(15×60)S=6m/s
（2）W=Fs=4000N×5400m=2.16×107J
（3）P=W/t=2.16×107J/(15×60)s=2.4×104W
17、如图所示，用一动滑轮将质量为50kg的物体10s内匀速提高30cm，绳子自由端的拉力为300N．g取10N/kg．求：
（1）拉力做的功．
（2）拉力做功的功率．

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