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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： 机械效率的计算公式： 3、机械效率(η)——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＝ ，η＝
用滑轮组平移重物：W有用＝ ，W总＝ ，η＝
【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，A?为重心，OA=1m，B到O点的距离OB=1.5m。求：
(1)地面对手的支持力；
2
(2)若每个手掌的面积为0.016m，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。
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(1)从表中数据可分析出实验1是用 图做的实验，实验2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 1 2 钩码 悬挂点 钩码总重 G/N 1.5 2.0 钩码移动距离 h/m 0.10 0.15 拉力 测力计移动距离 F/N s/m 0.7 1.2 0.30 0.30 机械效率 η/% 71.4 83.3 A点 B点 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： ① ； ② 。
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120N。求：⑴滑轮组对物体做的功；⑵拉力F做的功；⑶滑轮组的机械效率。
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【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 F 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5︰6 B、两车发动机做功之比为1︰1 C、两车速度之比为1︰1 D、两车所受阻力之比为6︰5 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，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图1 80％，求小明同学的拉力至少要多大？（g
F 取10N/kg） F
F F
A B C D
图2
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，5min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？
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8、如图所示是起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×10N的吊板匀速提高10m。
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已知拉力F为10N。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 5 斜面高度h/m 0.4 沿斜面拉力F/N 4 斜面长s/m 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】
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2020苏科版物理九年级第11章简单机械和功word导学案2
