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1、江蘇省姜堰市大倫中學九年級物理復習《第11章 簡單機械和功》學案(2)(無答案) 人教新課標版
班級 姓名 日期
【學習目標】
1、理解做功的兩個必要因素,能運用公式進行功的計算;
2、理解功率的物理意義,能運用公式進行功率的計算;
3、理解機械效率的物理意義,會計算簡單機械的機械效率;
4、會設計實驗估測人的功率和滑輪組的機械效率。
【重點難點】
1、功、功率和機械效率的計算;
2、設計實驗估測人的功率和滑輪組的機械效率。
【課前預習】
定
2、義:
做功的兩個必要因素:
1、功(W)——做功的多少 幾種不做功的情況:
功的計算公式:
功的單位:
定義:
物理意義:
2、功率(P)——做功的快慢 功率的計算公式:
功率的推導公式:
功率的單位:
定義:
機械效率的計算公式:
3、機械效率(η)——做功的效率 影響滑輪組機械效率的因素:
用滑輪組提升重物:W有用= ,W總= ,η=
用滑輪組平移重物:W有
3、用= ,W總= ,η=
【合作探究】
1、 俯臥撐是一項常見的體育活動。如圖,小明重600N,1min內(nèi)做俯臥撐30個,每做一次肩膀升高50cm。小明身體可視為杠桿,O為支點,為重心,OA=1m,B到O點的距離OB=1.5m。求:
(1)地面對手的支持力;
(2)若每個手掌的面積為0.016m2,求雙手對地面的壓強;
(3) 1min鐘內(nèi)小明所做的功;
(4)小明做功的功率。
2、某小組在測滑輪組的機械效率時得到的數(shù)據(jù)如下表所示,實驗裝置如圖。
實驗次數(shù)
物理量
l
2
3
鉤碼重G/N
4
4
6
鉤
4、碼上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
繩端拉力F/N
1.8
1.4
2.4
繩端移動距離s/m
0.3
0.5
0.3
機械效率η
74%
57%
83%
甲 乙
(1)從表中數(shù)據(jù)可分析出實驗1是用 圖做的實驗,實驗2是
用 圖做的實驗。
(2)通過實驗1和實驗2的數(shù)據(jù)分析可得出結論:使用不同的滑輪組提升相同的重物時,動滑輪的個
數(shù)越多,滑輪組的機械效率 。
(3)比較實驗1和實驗3可得結論:使用同一滑輪組, 可以提高滑輪組的機械效率。
3、用如圖實驗裝置測量杠桿的機械效率。實驗時,豎直
5、向上勻速拉動彈簧測力計,使掛在較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升。
(1)實驗中,將杠桿拉至圖中虛線位置,測力計的示數(shù)F為 N,鉤碼總重G為1.0N,鉤碼上升高度h為0.1m,測力計移動距離s為0.3m,則杠桿的機械效率為 ,請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因:
(2)為了進一步研究杠桿的機械效率與哪些因素有關,一位同學用該實驗裝置,先后將鉤碼掛在A、B兩點,測量并計算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù):
次數(shù)
鉤碼
懸掛點
鉤碼總重
G/N
鉤碼移動距離
h/m
拉力
F/N
測力計移動距離
s/m
機械效率
η/%
1
A點
1.5
0.1
6、0
0.7
0.30
71.4
2
B點
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3
根據(jù)表中數(shù)據(jù),能否得出“杠桿的機械效率與所掛鉤碼的重有關,鉤碼越重其效率越高”
的結論?答: ;請簡要說明兩條理由:
① ;
② 。
4、物體G在拉力F的作用下作勻速直線運動,拉力F為50N,物體向左移動了2m,物體與地面間的摩擦力為120N。求:⑴滑輪組對物體做的功;⑵拉力F做的功;⑶滑輪組的機械效率。
F
【課堂反饋】
1、如圖,定滑輪重2N
7、,動滑輪重1N。在拉力F作用下,1s內(nèi)將重8N的物體A沿豎直方向勻速提高0.2m。如果不計繩重和摩擦,則以下計算結果正確的是( )
A、繩子自由端移動速度為0.6m/s
B、滑輪組的機械效率為80%
C、拉力F的功率為1.8W
D、拉力F的大小為5N
2、下列實例中,力對物體沒有做功的是( )
A、起重機吊起重物 B、馬拉車,車未動
C、跳水運動員從跳臺跳下 D、舉重運動員,將杠鈴舉起
3、登樓梯比賽時,李明同學從一樓登上五樓,共用了12s,他登樓時的功率最接近( )
A、500W
8、B、100W C、50W D、10W
4、功率相同的兩輛汽車,各自在水平公路上做勻速直線運動,汽車甲在半小時內(nèi)行駛15km,汽車乙在2min內(nèi)行駛1200m,則 ( )
A、兩車牽引力之比為5︰6 B、兩車發(fā)動機做功之比為1︰1
C、兩車速度之比為1︰1 D、兩車所受阻力之比為6︰5
5、關于機器的功率,下列說法中正確的是( )
A、機器的功率越大,做功越多 B、機器的功率越小,做功越慢
圖1
C、機器的功率越小,機械效率越低 D、機器的功率越大,做的有用功越多
6
9、、如圖1所示,是2020北京殘奧會開幕式最后一棒火炬手侯斌,靠自己雙手的力量,攀爬到火炬臺底部并最終點燃圣火的照片,該點火儀式充分體現(xiàn)了殘疾人自強自立、拼搏向上的勇氣和精神。已知他和輪椅總質(zhì)量為80kg,攀爬高度39m,歷時約3min20s。
(1)如果不計機械裝置的額外功,求他的平均功率多大?
(2)小明同學看到火炬手攀爬很費勁,想到物理課上學過利用滑輪組可以省力。小明同學如果站在地面上,用如圖2所示的哪個滑輪組拉起火炬手侯斌最合適,理由是什么?如果該滑輪組機械效率為80%,求小明同學的拉力至少要多大?(g取10N/kg)
圖2
A B C
10、 D
F
F
F
F
7、上海自主研發(fā)了一種氫燃料汽車,它使用氫氣代替汽油。在一次測試中,汽車在水平路面受到2400N的水平牽引力,5min內(nèi)勻速直線行駛了9000m。
(1)汽車受到水平方向的阻力是多少?
(2)汽車牽引力所做的功和功率是多少?
8、如圖所示是起重機吊臂上的滑輪組,它在50s內(nèi)將重為2.4×104N的吊板勻速提高10m。已知拉力F為104N。則這個過程中:
(1)拉力F做了多少功?拉力F的功率多大?(2)滑輪組的機械效率多大?
9、如圖16為測量滑輪組機械效率的實驗裝置,鉤碼總重6N。
(1)實驗時要 、 拉動彈簧測力計;
(2)由圖可知拉力大小為 N;
(3)若鉤碼上升的高度為0.1m,所做的有用功是 J;
(4)該滑輪組的機械效率為 。
10、在測定斜面的機械效率的實驗中,小明采用了如圖所示的裝置,正確記錄的測量結果如下表:
小車的重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面長s/m
5
0.4
4
1.0
由上表的數(shù)據(jù)計算:(1)做的有用功;(2)斜面的機械效率。
【學后反思】
【課后作業(yè)】