初中物理中考复习教案功和机械能.docx

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初中物理中考复习教案功和机械能

第十四章功和机械能

一、单元复习目的

1、知识与技能目标：

（1）使学生深刻理解功的概念，明确功的公式，掌握功的计算。

（2）知道什么是机械功以及怎样量度机械功的大小。

会理解和计算机械功功率.

（3）知道什么是机械效率,它的大小与那哪些因素有关。

（4）知道动能和势能的初步概念以及决定它们大小的因素。

了解动能和势能如何转化的。

2、过程与方法目标：

（1）通过师生互动，让学生理解做功的两个必要因素，理解功的计算公式，知道功的原理和功率的概念。

（2）培养学生的观察能力。

3、情感、态度与价值观目标：

（1）培养学生严谨的科学态度。

（2）培养学生的科学世界观。

二、复习的重点和难点

重点：

功和功率的概念；机械功和机械能的概念；机械效率的计算和怎样提高机械效率；动能和势能的相互转化。

难点：

做功的两个因素；结合实际理解功率的概念。

三、知识梳理

m

机动能

V

重力势能m

械势能h

弹性势能——形变程度

能转化：

动能势能

四、教学课时：

三课时

第一课时

一、基础练习

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、功的原理：

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。

公式：

W=FS

3、功率：

单位时间内所做的功，它是表示物体做功快慢的物理量。

公式P=W/t

二、复习内容

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：

有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。

即物体受力没有移动；是物体沿力方向通过的距离；物体凭惯性运动。

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0.5J。

（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。

2、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。

力的大小（F）

移动距离（s）

做功多少（W）

手提升G

G

h

Gh

动滑轮提升G

G/2

2h

Gh

结论

1、W=Fs；2、使用任何机械都不能省功

（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：

斜面光滑理想斜面遵从功的原理；

②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。

3、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：

=Fv

根据功率的导出式：

P＝Fv可知功率一定时，要增大F，必须减小v，即汽车上坡时要换低速档。

（4）单位：

主单位W常用单位kW、mW、马力

换算：

1kW=103W1mW=106W1马力=735W

某小轿车功率66kW，它表示：

小轿车１s内做功66000J

（5）比较功率大小方法a、做功时间相同，比较做功的多少，在时间相同时，做功越多功率越大。

b、做功相同时，比较做功时间长短，在做相同多的功，用时越短，功率越大

三、复习过程

例1：

（08北京）如图5所示的四种情景中，人对物体做功的是

例2：

.（08广州）下列关于力做功的说法，正确的是

A．人提着箱子站在地面不动，手的拉力对箱子没有做功

B．人把箱子从二楼提到三楼，手的拉力对箱子没有做功

C．汽车在水平公路上匀速行驶，汽车所受重力对汽车有做功

D．过山车向下运动过程中，车上乘客所受重力对乘客没有做功

例3：

（86黄岗）如图是一种开瓶器。

使用时将螺旋钻头旋进软木塞，再用双手按压把即可将瓶塞拔出。

钻头做得尖细是为了，压把相当于。

王哲在5s内将瓶塞拔出，若瓶塞长5㎝，瓶塞受到的平均阻力为200N，则王哲克服瓶塞阻力做了J功，其做功的功率为W。

例4（08泰州）你思考过“人在水平路面上前进时是否要克服重力做功”这个问题吗？

小文同学对此进行了研究．她通过查阅资料得知，人体的重心大约位于肚脐上方2寸、脊椎前1寸处，人只要走路，其重心就必然会发生上下位置的变化，重心升高就需要克服重力做功．小文假设人在正常走路时，重心在人体中的位置近似不变，她行走了100m，有关测量数据如下表（表中的步距是指跨出每一步两脚之间的距离）：

质量m/kg

步距S/m

腿长l/m

时间t/s

50

0．50

0．65

100

（1）小文同学注意到，当自己的前脚跨出时重心会下降，而后脚收起时重心会升高，则她每走一步，自己的重心会下降或升高多少米？

（2）小文行走100m需要克服重力做多少功？

克服重力做功的功率多大？

（3）通过分析，你认为人在水平路面上通过走路来进行锻炼时，哪些因素会影响人的锻炼效果？

例5（08）请你设计一个测量两位同学从一楼上到三楼做功快慢的实验。

（1）已提供的器材是秒表和皮尺，还需要的器材是_______________；

（2）实验需要测量的物理量是__________、__________和__________。

（3）请写出比较两位同学做功快慢的方法。

四、堂上练习

1、（无锡）下列过程中，人对物体做功的是（）

2、08）下列关于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

B．效率高的机械，功率一定大

D．做功多的机械，效率一定高

3、（08）以下几种情况中，力对物体做功的有（B）

A．人用力提杠铃，没有提起来

B．沿着斜面把汽油桶推上车厢

C．用力提着水桶水平移动2米，水桶离地面高度不变

D．物体在光滑水平面上匀速前进二米

4、图4是中国科学家在建造的世界上第一个全超导核聚变“人造太阳”。

在组装时，需要用如图4所示的滑轮把重为1000牛的物体匀速提升12米，则作用在滑轮上的拉力F为______牛，绳子对重物所做的功为________焦，若提升重物所用的时间为1分钟，则绳子对重物做功的功率为________瓦。

5、（08广东）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）汽车行驶的速度。

（2）汽车发动机牵引力做的功。

（3）汽车发动机牵引力的功率。

6、（08韶关）如图小明同学体重为50kg，背着重为60N的书包，书包带与小明

的肩部接触的总面积为300cm2．求：

（1）书包带对小明肩部的压强.

（2）小明背着书包走到了三楼的课室，在这过程中他做的功．

（3）此过程小明用了20s．他做功的功率是多少．

五、教学反思

第二课时

一、基础练习

1、有用功：

定义：

对人们有用的功。

公式：

W有用＝Gh（提升重物）

2、额外功：

定义：

并非我们需要但又不得不做的功；公式：

W额=W总－W有用

3、总功：

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

4、机械效率：

定义：

有用功跟总功的比值。

公式：

二、复习内容

1、机械效率：

（1）有用功：

定义：

对人们有用的功。

　　　公式：

W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额

=ηW总

斜面：

W有用=Gh

（2）额外功：

定义：

并非我们需要但又不得不做的功

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=fL

（3）总功：

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。

②公式：

斜面：

定滑轮：

动滑轮：

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。

通常是减少额外功，如搞好润滑，减轻机械自重；在无法减小额外功的情况下，采用增大有用功来提高机械效率。

例如，在用滑轮组提高重物（不计摩擦）时：

为提高机械效率，在机械结构一定的情况下，可以采取增加提升物重的办法来实现。

（5）机械效率的测量：

原理：

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。

2、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。

三、复习过程

例1：

（（08南宁）图16是工厂车间里用来吊运物体的天车及其滑轮组示意图，钢丝绳用2000N的力将重为6000N的物体匀速吊起．若在1min内，货物从地面被提升到6m高处，求：

（1）钢丝绳提升货物时所做的有用功和有用功率；

（2）滑轮组的机械效率；

（3）要提高滑轮组的机械效率，可采用哪些方法？

（答出2种方法即可）

例2：

（08吉林）如图6所示，将体积为2.０×l０-3m3的松木块，沿斜面匀速上拉时弹簧测力计的示数为4N．松木块沿斜面移动lm，上升的高度为30cm．求：

（1）松木块的重力．

（2）斜面的机械效率．（g=10N／kgρ木　=　0.5×lO3kg／m3。

）

例3：

（08南昌）瑞瑞同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如图19所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼．若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为450N．求：

（1）请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图．

（2）用滑轮组提升材料时做的有用功是多少?

（3）该滑轮组的机械效率是多少?

（4）随后，瑞瑞同学查阅了有关机械效率知识的资料，看到右表中的一组数据，请你找出这些机械设备效率的共同特点．

例4（08）在某次升国旗的仪式上，小强同学通过滑轮

组将—质量为0．8千克的国旗缓缓匀速升高15米，如图所示。

问：

（1）小