1、第11章 简单机械和功导学案2 班级 姓名 日期 【学习目标】 1、理解做功的两个必要因素，能运用公式进行功的计算； 2、理解功率的物理意义，能运用公式进行功率的计算； 3、理解机械效率的物理意义，会计算简单机械的机械效率； 4、会设计实验估测人的功率和滑轮组的机械效率。 【重点难点】 1、功、功率和机械效率的计算； 2、设计实验估测人的功率和滑轮组的机械效率。 【课前预习】 定义： 做功的两个必要因素： 1、 功（W）做功的多少 几种不做功的情况： 功的计算公式： 功的单位： 定义： 物理意义： 2、功率（P）做功的快慢 功率的计算公式： 功率的推导公式： 功率的单位： 定义： 机械效率的计
2、算公式： 3、机械效率()做功的效率 影响滑轮组机械效率的因素： 用滑轮组提升重物：W 有用 ，W 总 ， 用滑轮组平移重物：W 有用 ，W 总 ， 【合作探究】 1、 俯卧撑是一项常见的体育活动。如图，小明重 600N，1min 内做俯卧撑 30 个，每做一 次肩膀升高 50cm。小明身体可视为杠杆，O 为支点， 为重心，OA=1m，B 到 O 点的距A 离 OB=1.5m。求： (1)地面对手 的支持力； (2)若每个手掌的面积为 0.016m2，求双手对地面的压强； (3) 1min 钟内小明所做的功； (4)小明做功的功率。 (1)从表中数据可分析出实验 1 是用 图做的实验，实验 2
3、 是 用 图做的实验。 (2)通过实验 1 和实验 2 的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动 滑轮的个 数越多，滑轮组的机械效率 。 (3)比较实验 1 和实验 3 可得结论：使用同一滑轮组， 可以提高滑轮组的机 械效率。 3、用如图实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，竖直向上 匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上 升。 （1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数 F 为 N，钩码总重 G 为 1.0N，钩码上升高度 h 为 0.1m，测力计移动 距离 s 为 0.3m，则杠杆的机械效率为 ，请写出使用该杠杆做额外功的一个原因： （2）为了进一步研究
4、杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩 码挂在 A、 B 两点，测量并计算得到下表所示的两组数据： 次数 钩码悬挂点 钩码总重 G/N 钩码移动距离 h/m 拉力 F/N 测力计移动距离 s/m 机械效率 /% 1 A 点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4 2 B 点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3 根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高” 的结论？答： ；请简要说明两条理由： ； 。 4、物体 G 在拉力 F 的作用下作匀速直线运动，拉力 F 为 50N，物体向左移动了 2m，物体与 地面间的摩擦力为 12
5、0N。求：滑轮组对物体做的功；拉力 F 做的功；滑轮组的机械 效率。 【课堂反馈】 1、如图，定滑轮重 2N，动滑轮重 1N。在拉力 F 作用下，1s 内将重 8N 的物体 A 沿竖直方向匀速提高 0.2m。如果不计绳重和摩擦，则以下计 算结果正确的是（ ） A、绳子自由端移动速度为 0.6m/s B、滑轮组的机械效率为 80% C、拉力 F 的功率为 1.8W D、拉力 F 的大小为 5N 2、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 3、登楼梯比赛时，李明同学从一楼登上五楼，共用了 12s，他登楼
6、时的功率最接近（ ） A、500W B、100W C 、50W D、10W 4、功率相同的两辆汽车，各自在水平公路上做匀速直线运动，汽车甲在半小时内行驶 15km，汽车乙在 2min 内行驶 1200m，则 （ ） A、两车牵引力之比为 56 B、两车发动机做功之比为 11 C、两车速度之比为 11 D、两车所受阻力之比为 65 5、关于机器的功率，下列说法中正确的是（ ） A、机器的功 率越大，做功越多 B、机器的功率越小，做功越慢 C、机器的功率越小，机械效率越低 D、机器的功率越大，做的有用功越多 6、如图 1 所示,是 2008 北京残奥会开幕式最后一棒火炬手侯斌， 靠自己双手的力量，
7、攀爬到火炬台底部并最终点燃圣火的照片，该 点火仪式充分体现了残疾人自强自立 、拼搏向上的勇气和精神。 已知他和轮椅总质量为 80kg，攀爬高度 39m，历时约 3min20s。 （1）如果不计机械装置的额外功，求他的平均功率多大？ （2）小明同 学看到火炬手攀爬很费劲，想到物理课上学过利用滑 轮组可以省力。小明同学如果站在地面上,用如图 2 所示的哪个滑 轮组拉起火炬手侯斌最合适,理由是什么?如果该滑轮组机械效率为 80，求小明同学的拉力至少要多大？ （g 取 10N/kg） 7、上海自主研发了一种氢燃料汽车，它使用氢气代替汽油。在一次测试中，汽车在水平路 面受到 2400N 的水平牵引力，5
8、min 内匀速直线行驶了 9000m。 （1） 汽车受到水平方向的阻力是多少？ （2）汽车牵引力所做的功和功率是多少？ F 图 2A B C D F F F F 图 1 8、如图所示是起重机吊臂上的滑轮组，它在 50s 内将重为 2.4104N 的吊板匀速提高 10m。已知拉力 F 为 104N。则这个 过程中： （1）拉 力 F 做了多少功？拉力 F 的功率多大？（2）滑轮组的机械效率多大？ 9、如图 16 为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重 6N。 （1）实验时要 、 拉动弹簧测力计； （2）由图可知拉力大小为 N； （3）若钩码上升的高度为 0.1m，所做的有用功是 J； （4）该滑轮组的机械效率为 。 10、在测定斜面的机械效率的实验中， 小明采用了如图所示的装置，正确记录的测量结果 如下表： 小车的重力 G/N 斜面高度 h/m 沿斜面拉力 F/N 斜面长 s/m 5 0.4 4 1.0 由上表的数据计算：（1）做的有用功；（2）斜面的机械效率。 【学后反思】 【课后作业】
