九年级物理上册11机械功与机械能课件新版粤教沪版

第十一章机械功与机械能本章知识梳理第十一章机械功与机械能本章知识梳理思维导图思维导图1.生活、生产中机械功的含义（理解）；2.功；做功的过程就是能量转化或转移的过程（认识）3.功率在实际中的应用（认识）；4.机械功和功率：能用机械功公式、功率公式进行简单计算（认识）；5.机械效率：理解有用功、额外功和总功（了解）；6.机械使用的历史发展过程；机械的使用对社会发展的作用（认识）；7.动能和势能及其转化；机械能和其他形式能的转化（理解）.考纲要求1.生活、生产中机械功的含义（理解）；考纲要求一、功:作用在物体上的_________，使物体在_________的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功.1.做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的_________.（2）物体在力的方向上通过了_________.知识梳理力力力距离一、功:作用在物体上的_________，使物体在_____2.不做功的三种情况：（1）有力无距离：如搬石头未搬动.（2）有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：如手提水桶在水平面上走动.（3）有距离无力：如踢足球后球离开脚之后的运动过程中，脚对球不做功.知识梳理2.不做功的三种情况：知识梳理3.功的计算：物体上的力与力的方向上通过距离的_________.公式：W=Fs=Pt.各量单位：W—J（焦耳），F—N（牛顿），s—m（米），P—W（瓦特），t—s（秒）.4.国际单位：将N·m称为_________,简称_________，符号(_________).1J=1N·m.知识梳理乘积焦耳焦J3.功的计算：物体上的力与力的方向上通过距离的______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；②公式中的s一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应；③功的单位“焦”（1牛·米=1焦）.二、功的原理：使用任何机械都不能_________.1.说明：(1)功的原理对于任何机械都适用.知识梳理省功公式应用注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；知(2)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)对于理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）：人做的功（Fs）=直接对重物所做的功（Gh）.知识梳理(2)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2.举例：(1)斜面光滑（不计摩擦）：沿斜面的拉力做的功等于直接把重物提升h做的功，即：FL=Gh.(2)实际斜面：斜面粗糙（考虑摩擦）若斜面与物体间的摩擦力为f，则：FL=fL+Gh；这样F做的功FL就大于直接对物体做的功Gh.知识梳理2.举例：知识梳理三、功率：________和_____________的比值.1.公式：P=

=Fv.2.单位：瓦特，简称瓦，符号W，常用单位kW，MW；换算：1kW=103W，1MW=106W.3.物理意义：表示做功_________的物理量（与机械效率无关）.某小轿车功率为72kW，它表示小轿车1s做功__________J.知识梳理功所用的时间快慢72000三、功率：________和_____________的比值四、机械效率：_________跟_________的比值.1.有用功：对人们有价值的功.2.额外功：对人们没有价值但又不得不做的功.3.总功：动力对机械所做的功（有用功加额外功）.4.公式：η=

×100%=

×100%.注意：①用滑轮组竖直提升重物时,η=

×100%=

×100%=

×100%；知识梳理有用功总功四、机械效率：_________跟_________的比值.不计绳重和摩擦时,η=

×100%=

×100%=

×100%；②提高机械效率的方法：______________________________________________________________________________________.5.功率和机械效率是两个不同的概念，他们之间没有直接关系.（1）功率表示做功的______，即单位时间内完成的功.知识梳理改进机械的结构使其更合理、更轻巧；定时保养、使机械处于良好的运转状态等快慢不计绳重和摩擦时,η=×100%=×100%=（2）机械效率表示所做的总功中有多大比例的是有用功.五、机械能1.能量：一个物体能够_________，我们就说这个物体具有能.理解：①能量表示物体做功本领的大小；物体能做的功多，表示它的能量就_________；知识梳理做功大（2）机械效率表示所做的总功中有多大比例的是有用功.知识梳理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：山上静止的石头没有做功，但它具有能量.2.机械能:_________和_________的统称，即机械能等于二者的_________.知识梳理动能势能和②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”知识梳理运动大被举高弹性形变大3.动能和势能可以相互转化：(1)首先分析决定动能、重力势能（或弹性势能）大小的因素，看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化.大知识梳理运动大被举高弹性形变大3.动能和势能可以相互转化：例如火箭加速升空，判断火箭携带的卫星的动能和势能的变化.先根据题意可知卫星质量_______，高度_______，可以判断重力势能_______；然后根据质量_______，速度_______，可以判断动能_______.(2)如果除重力和弹力外没有其他外力做功，则动能和势能的相互转化过程中，机械能守恒，即动能和势能的总和不变.例如投出的铅球在空中运动过程中，忽略空气阻力就只有重力做功了，它的动能和势能的总和保持不变.知识梳理不变增加增加不变增加增加例如火箭加速升空，判断火箭携带的卫星的动能和势能的变化.先根六、重点实验总结1.测量滑轮组的机械效率：（1）原理：η=

×100%=

×100%.（2）应测物理量：_______________、__________________、______________和__________________________.（3）器材：_________、_________、_________、_________、_________和__________________.知识梳理钩码重力G钩码提升的高度h拉力F绳的自由端移动的距离s钩码铁架台滑轮细线刻度尺弹簧测力计六、重点实验总结知识梳理钩码重力G钩码提升的高度h拉力F绳的（4）步骤：必须_________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.（5）结论：①同一个滑轮组，提升的重物越重，机械效率越_________；②不同的滑轮组，提升重力相同的物体，动滑轮越重，机械效率越_________.(6)提高滑轮组机械效率的方法：①增加物重；知识梳理匀速高低（4）步骤：必须_________拉动弹簧测力计使钩码升高，②减小绳子和动滑轮的重力；③减小摩擦.注意以下两种情况不影响滑轮组机械效率：①不计摩擦时，改变绕线方法；②改变重物提升高度和速度.2.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)器材：小钢球，斜面轨道、木块（纸盒）；知识梳理质量速度②减小绳子和动滑轮的重力；知识梳理质量速度(3)实验研究：研究对象：小钢球；实验方法：____________法和_____________法；判断动能大小的方法：____________________；控制速度大小的方法：__________________；(4)分析归纳：运动物体质量相同时，速度越大动能越_________；运动物体速度相同时，质量越大动能越_________；(5)实验结论：物体动能与_________和_________有关；速度越大，质量越大，动能也越_________.知识梳理控制变量转换

木块（纸盒）被推动的距离大小控制小球释放的高度大大质量速度大(3)实验研究：研究对象：小钢球；知识梳理控制变量转换木块一、功和功率的计算1.工人在水平地面上用80N的水平推力以0.2m/s的速度推动400N的重物使它沿水平方向移动50m，在这个过程：重力对物体所做的功是_________，支持力对物体所做的功是_________，工人的推力所做的功是__________，功率是_________.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算004000J16W本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算004000J2.举重是我国的优势体育项目.一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图Z11-2-1所示.如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是(

)A.W1＝W2，P1＝P2B.W1＞W2，P1＝P2C.W1＞W2，P1＞P2D.W1＜W2，P1＜P2C本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算2.举重是我国的优势体育项目.一位身高170cm的运动员3.常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体.若机器人在水下30m处将某物体匀速竖直向上运至水面需时间150s，物体竖直上升所需要的动力F与物体运动速度v的关系如图Z11-2-2所示，试求出这个过程动力F对物体做的功和功率.解：v=

=0.2m/s，由图可知，此时F=500N，W=Fs=500N×30m=15000J.P=

=100W.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算3.常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体.若机器人在水下30二、滑轮组的功、功率和机械效率的计算4.如图Z11-2-3所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m.已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中(

)A.绳子自由端被拉下3mB.做的有用功是800JC.拉力F的功率是80WD.滑轮组的机械效率是60%B本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算二、滑轮组的功、功率和机械效率的计算B本章重点考点（一）功、5.图Z11-2-4甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s.改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2(如图Z11-2-4乙).此过程中滑轮组(

)A.总功为F2sB.额外功为F1sC.额外功为3F2s-F1sD.机械效率为C本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算5.图Z11-2-4甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平6.建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料（如图Z11-2-5）.绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为2×103N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，一次最多能起吊________N的建筑材料，实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N的建筑材料，且将建筑材料1s内匀速吊起了1m,起重机的功率是_________，机械效率为_________.若吊起的建筑材料重力减小，机械效率将_________（填“增大”“减小”或“不变”).6×1036×103W90%减小本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算6.建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料7.工人用如图Z11-2-6所示的滑轮组提升重物，若不计绳重和摩擦.工人用200N的力恰好能将重500N的物体竖直向上匀速提升，求：（1）动滑轮的重力和该滑轮组此时的机械效率.（2）若将物体的重力变成800N，求出此时的机械效率.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算7.工人用如图Z11-2-6所示的滑轮组提升重物，若不计绳解：（1）3F=G物+G动，G动=3F-G物=3×200N-500N=100N.η=

×100%=

×100%=

=83.3%.（2）η′=

×100%=

×100%=

×100%=

=88.9%.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算解：（1）3F=G物+G动，本章重点考点（一）功、功率和机械8.如图Z11-2-7是在水平面上移动重物的装置，若物重为600N，在地面的摩擦阻力为重力的0.2倍时，用50Ｎ的水平拉力F匀速移动物体，使其以2m/s的速度前进，经过5s，试求：（1）拉力F所做的功.（2）滑轮组的机械效率.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算8.如图Z11-2-7是在水平面上移动重物的装置，若物重为解：（1）s物=vt=2m/s×5s=10m，s=3s物=3×10m=30m，W=Fs=50N×30m=1500J.（2）f=0.2G=0.2×600N=120N，η=

×100%=

×100%=

×100%=80%.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算解：（1）s物=vt=2m/s×5s=10m，本章重点三、斜面的功、功率和机械效率的计算9.如图Z11-2-8，斜面长3m，高1m，工人用300N沿斜面方向的力将重为540N的箱子匀速推到车上，在此过程中有用功为_________，总功为_________，额外功为_________，斜面的机械效率为_________．540J900J360J60%本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算三、斜面的功、功率和机械效率的计算540J900J36010.现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上，如图Z11-2-9所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端．求：（1）小李同学拉力的功率是多大？（2）该斜面的机械效率是多少？（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算10.现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6解：（1）P=Fv=600N×0.2m/s=120W.（2）W有用=Gh=800N×6m=4800J，W总=Fs=600N×10m=6000J，η=

×100%=

×100%=80%.（3）W额=W总-W有用=6000J-4800J=1200J，f=

=120N.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算解：本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算1.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某同学用同一滑轮组进行了三次实验（如图Z11-3-1所示），实验数据记录如下表．本章重点考点（二）机械效率的测量1.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某同学用同一滑轮组（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为_________（结果保留一位小数）.（2）第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为_________N．88.9%2.4实验序号钩码重G/N钩码上升距离s/cm弹簧测力计示数F/N弹簧测力计上升距离h/cm机械效率12100.83083.3%24101.53036103090.9%本章重点考点（二）机械效率的测量88.9%2.4实验序号钩码重G/N钩码上升距离s/cm弹簧（3）分析数据可得出结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越_________（填“高”或“低”）．（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为_________（填序号）.A.71.6%

B.82.4%C.92.1%

D.101%高C本章重点考点（二）机械效率的测量（3）分析数据可得出结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组2.某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置如图Z11-3-2中的甲、乙、丙所示．本章重点考点（二）机械效率的测量2.某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如次数钩码重G/N钩码上升高度h/m测力计的示数F/N测力计移动距离s/m机械效率η/％120.10.90.374.1240.11.60.3_____340.11.10.5_____83.372.7本章重点考点（二）机械效率的测量次数钩码重G/N钩码上升高度h/m测力计的示数F/N测力计移（1）请计算出后两次的机械效率，并填入表格中.（2）比较1、2两次实验，可得的结论：___________________________________________.（3）比较2、3两次实验，可得的结论：______________________________________________________________________________________.同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低本章重点考点（二）机械效率的测量（1）请计算出后两次的机械效率，并填入表格中.同一滑轮组，提3.在“测滑轮组机械效率”的实验中，（1）小明用如图z11-3-3甲所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表：本章重点考点（二）机械效率的测量3.在“测滑轮组机械效率”的实验中，本章重点考点（二）机械①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是__________________;②通过计算比较三次实验的机械效率可以得出的结论是：_______________________________________18cm或5cm滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm1632.592652.5183682.524本章重点考点（二）机械效率的测量18cm或5cm滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关实验（2）小红在小明实验的基础上利用图Z11-3-3乙也做了实验:①小红的做法是为了探究_______________________________________;②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率_________（填“相同”或“不相同”），理由是：___________________________________;由此可得到的结论是：_______________________________________.滑轮组的机械效率与滑轮组的绕线方式是否有关相同

做的有用功相同，做的额外功也相同滑轮组的机械效率与绕线方式无关本章重点考点（二）机械效率的测量（2）小红在小明实验的基础上利用图Z11-3-3乙也做了实验（3）小军也用如图Z11-3-3丙所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：在小军的实验中，你得到的结论是：_______________________________________．滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关绳子自由端提升速度物重G/N绳端拉力F/N机械效率η/％较小提升速度104.279.4中等提升速度104.279.4较大提升速度104.279.4本章重点考点（二）机械效率的测量（3）小军也用如图Z11-3-3丙所示的滑轮组进行了三次实验4.在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图Z11-3-4是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据．钩码总重G/N钩码上升高度h/m测力计拉力F/N测力计移动距离s/m50.051.40.15本章重点考点（二）机械效率的测量4.在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为_________J,人做的总功为_________J．（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是__________________；结合测力计放大图，可知小强的错误是__________________．（3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该是__________________．0.250.21有用功大于总功测力计的示数读错92.6%本章重点考点（二）机械效率的测量（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为_____5.在“测滑轮组机械效率”的实验中，某同学用图Z11-3-5所示的滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表所示．实验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm1250.6252481.1______40本章重点考点（二）机械效率的测量5.在“测滑轮组机械效率”的实验中，某同学用图Z11-3-（1）在表格的空格处，填上合适的数据．（2）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．（3）第1次实验测得滑轮组的机械效率为__________________．（4）如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在__________和__________之间．答图略66.7%66.7％72.7％本章重点考点（二）机械效率的测量（1）在表格的空格处，填上合适的数据．答图略66.7%66.6.小明对“斜面的机械效率与什么因素有关？”这一课题，提出了如下一些值得探究的猜想：猜想①：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；猜想②：斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关猜想③：斜面的机械效率与斜面的长度有关；猜想④：斜面的机械效率与物体的重力有关．给你如图Z11-3-6所示的装置，请你选择上述猜想中的一项，并解答下列问题：本章重点考点（二）机械效率的测量6.小明对“斜面的机械效率与什么因素有关？”这一课题，提出（1）你选择的猜想是____________（填写序号）.（2）要用图中的器材完成你选择的探究，还要补充的器材是：（至少写出两种）___________.（3）在实验探究的过程中，需要控制不变的因素有：①__________________；②__________________；③__________________．本章重点考点（二）机械效率的测量（1）你选择的猜想是____________（填写序号）.本选择猜想补充的器材需要控制不变的因素①弹簧测力计，刻度尺斜面长、斜面的粗糙程度、物体重②弹簧测力计，刻度尺，毛巾斜面长、斜面高、物体重③弹簧测力计，刻度尺斜面高、斜面的粗糙程度、物体重④弹簧测力计，刻度尺，不同重物斜面长、斜面高、斜面的粗糙程度本章重点考点（二）机械效率的测量（1）（2）（3）答案见下表：选择猜想补充的器材需要控制不变的因素①弹簧测力计，刻度尺斜面1.（2016北京改编）一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图Z11-4-1所示.若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法不正确的是(

)A.小球在下落过程中动能不变B.小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能C.小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功D.小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率A本章重点考点（三）机械能及机械能的转化1.（2016北京改编）一个小球从A点由静止开始下落，速度越2.（2016株洲改编）如图Z11-4-2是某选手在射箭比赛中的一次正中远处靶心O的照片，下列分析正确的是(

)A.她是略朝靶心下方射击的B.她是朝靶心射击的C.射箭时弹性势能主要转化为动能D.射箭时弹性势能主要转化为重力势能C本章重点考点（三）机械能及机械能的转化2.（2016株洲改编）如图Z11-4-2是某选手在射箭比赛3.（2016黄冈）自由式滑雪世界杯男子U形池总决赛于2016年3月11日在法国蒂涅举行，参赛选手手持雪杖、脚蹬滑雪板在U形池内来回滑动、翻飞（如图Z11-4-3），下列有关分析正确的是(

)A本章重点考点（三）机械能及机械能的转化3.（2016黄冈）自由式滑雪世界杯男子U形池总决赛于201A.选手借助雪仗加速利用了力可以改变物体的运动状态B.选手脚蹬滑雪板是为了减小其对池面的压力C.选手飞离U形池后能向上运动是由于受到了向上的力D.选手飞离U形池后向上运动时势能转化为动能本章重点考点（三）机械能及机械能的转化本章重点考点（三）机械能及机械能的转化4.(2015潍坊改编)如图Z11-4-4所示，光滑斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点.小物块从斜面上P点由静止滑下，与弹簧碰撞后又返回到P点.则下列说法错误的是(

)B本章重点考点（三）机械能及机械能的转化4.(2015潍坊改编)如图Z11-4-4所示，光滑斜面与水A.小物块从P向M运动过程中，重力势能减少B.小物块从P向M运动过程中，机械能减少C.小物块从P向M运动过程中，机械能不变D.弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大本章重点考点（三）机械能及机械能的转化本章重点考点（三）机械能及机械能的转化5.（2016镇江）在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小球从同一高度由静止开始释放时的场景如图Z11-4-5所示，木板固定在水平面上，该实验是通过比较木块在木板上滑行的_________来比较小球动能大小的，图中错误的操作是________________________________.改正后进行实验，发现木块会从木板右侧滑出，则可以通过距离两次实验中未保持木块初始位置相同本章重点考点（三）机械能及机械能的转化5.（2016镇江）在探究动能大小与质量关系的两次实验中，小__________________（填“增大”或“减小”）木块的质量来加以改进.6.小华同学为了探究重力势能与哪些因素有关，他用三个相同的木桩插入同一水平沙面上，且插入的深度相同．将质量为m和2m的两个重物由相同高度h处分别落在两个木柱上，再将质量为m的重物从高度2h处落下，落到第三个木桩上，用刻度尺量取三个桩下陷的深度，将实验所得的有关数据分别列表如下：增大本章重点考点（三）机械能及机械能的转化__________________（填“增大”或“减小”）（1）分析比较实验序号1和2及观察到的现象，可得出的结论是：__________________________________.高度相同时，物体质量越大，重力势能越大实验序号质量/kg高度/m木柱下陷的深度/m10.210.0520.410.130.220.1本章重点考点（三）机械能及机械能的转化高度相同时，物体质量越大，重力势能越大实验序号质量/kg高度（2）分析比较实验序号1和3及观察到的现象，可得出的结论是：________________________________．（3）进一步综合分析比较表中数据，可归纳得出的结论是：____________________________________________________________________________________．同一物体，被举得越高，重力势能越大重力势能与物体的质量和所处的高度有关，物体越重、被举得越高，重力势能越大本章重点考点（三）机械能及机械能的转化（2）分析比较实验序号1和3及观察到的现象，可得出的结论是：7.如图Z11-4-6所示，将两根细线上端固定在横杆上，细线的末端固定在圆柱形金属筒上，慢慢卷起金属筒，使得细线绕在金属筒上，从高处释放金属筒，金属筒下降的速度越来越快．本章重点考点（三）机械能及机械能的转化7.如图Z11-4-6所示，将两根细线上端固定在横杆上，细（1）这是由于金属筒受_________作用，将_________能转化为动能．（2）金属筒转动到底部后，此时由于__________________，要保持原来的转动状态，将会重新上升．（3）由于摩擦阻力，机械能的总量_________，从而使每次上升的高度都比原来小．重力重力势金属筒具有惯性减小本章重点考点（三）机械能及机械能的转化（1）这是由于金属筒受_________作用，将______编后语老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何抓住老师的思路。①根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。②根据自己预习时理解过的逻辑结构抓住老师的思路。老师讲课在多数情况下是根据教材本身的知识结构展开的，若把自己预习时所理解过的知识逻辑结构与老师的讲解过程进行比较，便可以抓住老师的思路。③根据老师的提示抓住老师的思路。老师在教学中经常有一些提示用语，如“请注意”、“我再重复一遍”、“这个问题的关键是····”等等，这些用语往往体现了老师的思路。来自：学习方法网④紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。⑤搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网⑥利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。2022/11/12最新中小学教学课件63编后语老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学2022/11/12最新中小学教学课件64谢谢欣赏！2022/11/9最新中小学教学课件64谢谢欣赏！第十一章机械功与机械能本章知识梳理第十一章机械功与机械能本章知识梳理思维导图思维导图1.生活、生产中机械功的含义（理解）；2.功；做功的过程就是能量转化或转移的过程（认识）3.功率在实际中的应用（认识）；4.机械功和功率：能用机械功公式、功率公式进行简单计算（认识）；5.机械效率：理解有用功、额外功和总功（了解）；6.机械使用的历史发展过程；机械的使用对社会发展的作用（认识）；7.动能和势能及其转化；机械能和其他形式能的转化（理解）.考纲要求1.生活、生产中机械功的含义（理解）；考纲要求一、功:作用在物体上的_________，使物体在_________的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功.1.做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的_________.（2）物体在力的方向上通过了_________.知识梳理力力力距离一、功:作用在物体上的_________，使物体在_____2.不做功的三种情况：（1）有力无距离：如搬石头未搬动.（2）有力，也有距离，但力的方向和距离垂直：如手提水桶在水平面上走动.（3）有距离无力：如踢足球后球离开脚之后的运动过程中，脚对球不做功.知识梳理2.不做功的三种情况：知识梳理3.功的计算：物体上的力与力的方向上通过距离的_________.公式：W=Fs=Pt.各量单位：W—J（焦耳），F—N（牛顿），s—m（米），P—W（瓦特），t—s（秒）.4.国际单位：将N·m称为_________,简称_________，符号(_________).1J=1N·m.知识梳理乘积焦耳焦J3.功的计算：物体上的力与力的方向上通过距离的______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；②公式中的s一定是在力的方向上通过的距离，且与力对应；③功的单位“焦”（1牛·米=1焦）.二、功的原理：使用任何机械都不能_________.1.说明：(1)功的原理对于任何机械都适用.知识梳理省功公式应用注意：①分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力；知(2)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)对于理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）：人做的功（Fs）=直接对重物所做的功（Gh）.知识梳理(2)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2.举例：(1)斜面光滑（不计摩擦）：沿斜面的拉力做的功等于直接把重物提升h做的功，即：FL=Gh.(2)实际斜面：斜面粗糙（考虑摩擦）若斜面与物体间的摩擦力为f，则：FL=fL+Gh；这样F做的功FL就大于直接对物体做的功Gh.知识梳理2.举例：知识梳理三、功率：________和_____________的比值.1.公式：P=

=Fv.2.单位：瓦特，简称瓦，符号W，常用单位kW，MW；换算：1kW=103W，1MW=106W.3.物理意义：表示做功_________的物理量（与机械效率无关）.某小轿车功率为72kW，它表示小轿车1s做功__________J.知识梳理功所用的时间快慢72000三、功率：________和_____________的比值四、机械效率：_________跟_________的比值.1.有用功：对人们有价值的功.2.额外功：对人们没有价值但又不得不做的功.3.总功：动力对机械所做的功（有用功加额外功）.4.公式：η=

×100%=

×100%.注意：①用滑轮组竖直提升重物时,η=

×100%=

×100%=

×100%；知识梳理有用功总功四、机械效率：_________跟_________的比值.不计绳重和摩擦时,η=

×100%=

×100%=

×100%；②提高机械效率的方法：______________________________________________________________________________________.5.功率和机械效率是两个不同的概念，他们之间没有直接关系.（1）功率表示做功的______，即单位时间内完成的功.知识梳理改进机械的结构使其更合理、更轻巧；定时保养、使机械处于良好的运转状态等快慢不计绳重和摩擦时,η=×100%=×100%=（2）机械效率表示所做的总功中有多大比例的是有用功.五、机械能1.能量：一个物体能够_________，我们就说这个物体具有能.理解：①能量表示物体做功本领的大小；物体能做的功多，表示它的能量就_________；知识梳理做功大（2）机械效率表示所做的总功中有多大比例的是有用功.知识梳理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：山上静止的石头没有做功，但它具有能量.2.机械能:_________和_________的统称，即机械能等于二者的_________.知识梳理动能势能和②一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”知识梳理运动大被举高弹性形变大3.动能和势能可以相互转化：(1)首先分析决定动能、重力势能（或弹性势能）大小的因素，看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化.大知识梳理运动大被举高弹性形变大3.动能和势能可以相互转化：例如火箭加速升空，判断火箭携带的卫星的动能和势能的变化.先根据题意可知卫星质量_______，高度_______，可以判断重力势能_______；然后根据质量_______，速度_______，可以判断动能_______.(2)如果除重力和弹力外没有其他外力做功，则动能和势能的相互转化过程中，机械能守恒，即动能和势能的总和不变.例如投出的铅球在空中运动过程中，忽略空气阻力就只有重力做功了，它的动能和势能的总和保持不变.知识梳理不变增加增加不变增加增加例如火箭加速升空，判断火箭携带的卫星的动能和势能的变化.先根六、重点实验总结1.测量滑轮组的机械效率：（1）原理：η=

×100%=

×100%.（2）应测物理量：_______________、__________________、______________和__________________________.（3）器材：_________、_________、_________、_________、_________和__________________.知识梳理钩码重力G钩码提升的高度h拉力F绳的自由端移动的距离s钩码铁架台滑轮细线刻度尺弹簧测力计六、重点实验总结知识梳理钩码重力G钩码提升的高度h拉力F绳的（4）步骤：必须_________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.（5）结论：①同一个滑轮组，提升的重物越重，机械效率越_________；②不同的滑轮组，提升重力相同的物体，动滑轮越重，机械效率越_________.(6)提高滑轮组机械效率的方法：①增加物重；知识梳理匀速高低（4）步骤：必须_________拉动弹簧测力计使钩码升高，②减小绳子和动滑轮的重力；③减小摩擦.注意以下两种情况不影响滑轮组机械效率：①不计摩擦时，改变绕线方法；②改变重物提升高度和速度.2.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)器材：小钢球，斜面轨道、木块（纸盒）；知识梳理质量速度②减小绳子和动滑轮的重力；知识梳理质量速度(3)实验研究：研究对象：小钢球；实验方法：____________法和_____________法；判断动能大小的方法：____________________；控制速度大小的方法：__________________；(4)分析归纳：运动物体质量相同时，速度越大动能越_________；运动物体速度相同时，质量越大动能越_________；(5)实验结论：物体动能与_________和_________有关；速度越大，质量越大，动能也越_________.知识梳理控制变量转换

木块（纸盒）被推动的距离大小控制小球释放的高度大大质量速度大(3)实验研究：研究对象：小钢球；知识梳理控制变量转换木块一、功和功率的计算1.工人在水平地面上用80N的水平推力以0.2m/s的速度推动400N的重物使它沿水平方向移动50m，在这个过程：重力对物体所做的功是_________，支持力对物体所做的功是_________，工人的推力所做的功是__________，功率是_________.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算004000J16W本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算004000J2.举重是我国的优势体育项目.一位身高170cm的运动员和一位身高160cm的运动员，在挺举项目中用相同时间，把同样重的杠铃举起，如图Z11-2-1所示.如果他们对杠铃所做的功分别为W1和W2，功率分别为P1和P2，则下列关系式中正确的是(

)A.W1＝W2，P1＝P2B.W1＞W2，P1＝P2C.W1＞W2，P1＞P2D.W1＜W2，P1＜P2C本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算2.举重是我国的优势体育项目.一位身高170cm的运动员3.常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体.若机器人在水下30m处将某物体匀速竖直向上运至水面需时间150s，物体竖直上升所需要的动力F与物体运动速度v的关系如图Z11-2-2所示，试求出这个过程动力F对物体做的功和功率.解：v=

=0.2m/s，由图可知，此时F=500N，W=Fs=500N×30m=15000J.P=

=100W.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算3.常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体.若机器人在水下30二、滑轮组的功、功率和机械效率的计算4.如图Z11-2-3所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在10s内匀速上升1m.已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中(

)A.绳子自由端被拉下3mB.做的有用功是800JC.拉力F的功率是80WD.滑轮组的机械效率是60%B本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算二、滑轮组的功、功率和机械效率的计算B本章重点考点（一）功、5.图Z11-2-4甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平路面匀速移动了s.改用滑轮组拉动A在同一路面匀速移动了s，拉力为F2(如图Z11-2-4乙).此过程中滑轮组(

)A.总功为F2sB.额外功为F1sC.额外功为3F2s-F1sD.机械效率为C本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算5.图Z11-2-4甲中力F1水平拉动重为G的物体A在水平6.建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料（如图Z11-2-5）.绕在滑轮组上的钢丝绳最大拉力为2×103N，不计滑轮、吊钩、绳的自重及摩擦，一次最多能起吊________N的建筑材料，实际使用该滑轮组最多只能吊起5.4×103N的建筑材料，且将建筑材料1s内匀速吊起了1m,起重机的功率是_________，机械效率为_________.若吊起的建筑材料重力减小，机械效率将_________（填“增大”“减小”或“不变”).6×1036×103W90%减小本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算6.建筑工地上，施工人员用起重机吊臂上的滑轮组吊起建筑材料7.工人用如图Z11-2-6所示的滑轮组提升重物，若不计绳重和摩擦.工人用200N的力恰好能将重500N的物体竖直向上匀速提升，求：（1）动滑轮的重力和该滑轮组此时的机械效率.（2）若将物体的重力变成800N，求出此时的机械效率.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算7.工人用如图Z11-2-6所示的滑轮组提升重物，若不计绳解：（1）3F=G物+G动，G动=3F-G物=3×200N-500N=100N.η=

×100%=

×100%=

=83.3%.（2）η′=

×100%=

×100%=

×100%=

=88.9%.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算解：（1）3F=G物+G动，本章重点考点（一）功、功率和机械8.如图Z11-2-7是在水平面上移动重物的装置，若物重为600N，在地面的摩擦阻力为重力的0.2倍时，用50Ｎ的水平拉力F匀速移动物体，使其以2m/s的速度前进，经过5s，试求：（1）拉力F所做的功.（2）滑轮组的机械效率.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算8.如图Z11-2-7是在水平面上移动重物的装置，若物重为解：（1）s物=vt=2m/s×5s=10m，s=3s物=3×10m=30m，W=Fs=50N×30m=1500J.（2）f=0.2G=0.2×600N=120N，η=

×100%=

×100%=

×100%=80%.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算解：（1）s物=vt=2m/s×5s=10m，本章重点三、斜面的功、功率和机械效率的计算9.如图Z11-2-8，斜面长3m，高1m，工人用300N沿斜面方向的力将重为540N的箱子匀速推到车上，在此过程中有用功为_________，总功为_________，额外功为_________，斜面的机械效率为_________．540J900J360J60%本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算三、斜面的功、功率和机械效率的计算540J900J36010.现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上，如图Z11-2-9所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端．求：（1）小李同学拉力的功率是多大？（2）该斜面的机械效率是多少？（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算10.现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6解：（1）P=Fv=600N×0.2m/s=120W.（2）W有用=Gh=800N×6m=4800J，W总=Fs=600N×10m=6000J，η=

×100%=

×100%=80%.（3）W额=W总-W有用=6000J-4800J=1200J，f=

=120N.本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算解：本章重点考点（一）功、功率和机械效率的计算1.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某同学用同一滑轮组进行了三次实验（如图Z11-3-1所示），实验数据记录如下表．本章重点考点（二）机械效率的测量1.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某同学用同一滑轮组（1）第2次实验中滑轮组的机械效率为_________（结果保留一位小数）.（2）第3次实验中，弹簧测力计的示数漏填，由图丙可知，弹簧测力计示数为_________N．88.9%2.4实验序号钩码重G/N钩码上升距离s/cm弹簧测力计示数F/N弹簧测力计上升距离h/cm机械效率12100.83083.3%24101.53036103090.9%本章重点考点（二）机械效率的测量88.9%2.4实验序号钩码重G/N钩码上升距离s/cm弹簧（3）分析数据可得出结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越_________（填“高”或“低”）．（4）根据实验结论推测，使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm，此时滑轮组的机械效率可能为_________（填序号）.A.71.6%

B.82.4%C.92.1%

D.101%高C本章重点考点（二）机械效率的测量（3）分析数据可得出结论：同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组2.某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置如图Z11-3-2中的甲、乙、丙所示．本章重点考点（二）机械效率的测量2.某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如次数钩码重G/N钩码上升高度h/m测力计的示数F/N测力计移动距离s/m机械效率η/％120.10.90.374.1240.11.60.3_____340.11.10.5_____83.372.7本章重点考点（二）机械效率的测量次数钩码重G/N钩码上升高度h/m测力计的示数F/N测力计移（1）请计算出后两次的机械效率，并填入表格中.（2）比较1、2两次实验，可得的结论：___________________________________________.（3）比较2、3两次实验，可得的结论：______________________________________________________________________________________.同一滑轮组，提起的物重越重，滑轮组的机械效率越高不同的滑轮组机械效率不同，且在物重相同时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低本章重点考点（二）机械效率的测量（1）请计算出后两次的机械效率，并填入表格中.同一滑轮组，提3.在“测滑轮组机械效率”的实验中，（1）小明用如图z11-3-3甲所示的滑轮组进行了三次实验，数据如下表：本章重点考点（二）机械效率的测量3.在“测滑轮组机械效率”的实验中，本章重点考点（二）机械①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是__________________;②通过计算比较三次实验的机械效率可以得出的结论是：_______________________________________18cm或5cm滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关实验次数物重G/N物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm1632.592652.5183682.524本章重点考点（二）机械效率的测量18cm或5cm滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关实验（2）小红在小明实验的基础上利用图Z11-3-3乙也做了实验:①小红的做法是为了探究_______________________________________;②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率_________（填“相同”或“不相同”），理由是：___________________________________;由此可得到的结论是：_______________________________________.滑轮组的机械效率与滑轮组的绕线方式是否有关相同

做的有用功相同，做的额外功也相同滑轮组的机械效率与绕线方式无关本章重点考点（二）机械效率的测量（2）小红在小明实验的基础上利用图Z11-3-3乙也做了实验（3）小军也用如图Z11-3-3丙所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：在小军的实验中，你得到的结论是：_______________________________________．滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关绳子自由端提升速度物重G/N绳端拉力F/N机械效率η/％较小提升速度104.279.4中等提升速度104.279.4较大提升速度104.279.4本章重点考点（二）机械效率的测量（3）小军也用如图Z11-3-3丙所示的滑轮组进行了三次实验4.在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如图Z11-3-4是他实验中的情景，下表是他记录的一组数据．钩码总重G/N钩码上升高度h/m测力计拉力F/N测力计移动距离s/m50.051.40.15本章重点考点（二）机械效率的测量4.在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，如（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为_________J,人做的总功为_________J．（2）对以上两个计算结果进行比较，其不合理之处是__________________；结合测力计放大图，可知小强的错误是__________________．（3）在该次实验中，所测滑轮组的机械效率应该是__________________．0.250.21有用功大于总功测力计的示数读错92.6%本章重点考点（二）机械效率的测量（1）由表中数据可计算出，滑轮组对钩码做的有用功为_____5.在“测滑轮组机械效率”的实验中，某同学用图Z11-3-5所示的滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表所示．实验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm弹簧测力计的示数F/N弹簧测力计移动的距离s/cm1250.6252481.1______40本章重点考点（二）机械效率的测量5.在“测滑轮组机械效率”的实验中，某同学用图Z11-3-（1）在表格的空格处，填上合适的数据．（2）在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组．（3）第1次实验测得滑轮组的机械效率为__________________．（4）如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在__________和__________之间．答图略66.7%66.7％72.7％本章重点考点（二）机械效率的测量（1）在表格的空格处，填上合适的数据．答图略66.7%66.6.小明对“斜面的机械效率与什么因素有关？”这一课题，提出了如下一些值得探究的猜想：猜想①：斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；猜想②：斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关猜想③：斜面的机械效率与斜面的长度有关；猜想④：斜面的机械效率与物体的重力有关．给你如图Z11-3-6所示的装置，请你选择上述猜想中的一项，并解答下列问题：本章重点考点（二）机械效率的测量6.小明对“斜面的机械效率与什么因素有关？”这一课题，提出（1）你选择的猜想是____________（填写序号）.（2）要用图中的器材完成你选择的探究，还要补充的器材是：（至少写出两种）___________.（3）在实验探究的过程中，需要控制不变的因素有：①__________________；②__________________；③__________________．本章重点考点（二）机械效率的测量（1）你选择的猜想是____________（填写序号）.本选择猜想补充的器材需要控制不变的因素①弹簧测力计，刻度尺斜面长、斜面的粗糙程度、物体重②弹簧测力计，刻度尺，毛巾斜面长、斜面高、物体重③弹簧测力计，刻度尺斜面高、斜面的粗糙程度、物体重④弹簧测力计，刻度尺，不同重物斜面长、斜面高、斜面的粗糙程度本章重点考点（二）机械效率的测量（1）（2）（3）答案见下表：选择猜想补充的器材需要控制不变的因素①弹簧测力计，刻度尺斜面1.（2016北京改编）一个小球从A点由静止开始下落，速度越来越大，相继经过B、C两点，如图Z11-4-1所示.若A、B两点间的距离等于B、C两点间的距离，则下列说法不正确的是(

)A.小球在下落过程中动能不变B.小球在C点的重力势能小于在B点的重力势能C.小球所受的重力在AB段做的功等于在BC段做的功D.小球所受的重力在AB段做功的功率小于在BC段做功的功率A本章重点考点（三）机械能及机械能的转化1.（2016北京改编）一个小球从A点由静止开始下落，速度越2.（2016株洲改编）如图Z11-4-2是某选手在射箭比赛中的一次正中远处靶心O的照片，下列分析正确的是(

)A.她是略朝靶心下方射击的B.她是朝靶心射击的C.射箭时弹性势能主要转化为动能D.射箭时弹性势能主要转化为重力势能C本章重点考点（三）机械能及机械能的转化2.（2016株洲改编）如图Z11-