高中物理第1章功和功率第4讲人与机械学案鲁科版必修2
高中物理 1.4 人与机械学案4 鲁科版必修2
1.4《人与机械》学案【学习目标】1．能熟练计算机械效率，并知道其代表的物理意义；2．了解现代机械的发展水平。
【学习重点】能熟练计算机械效率，并知道其代表的物理意义；【知识要点】1．对机械效率的认识有用功（Ｗ有用）：利用机械工作时，对人们有用的功叫做有用功。
额外功（Ｗ额外）：对人们没有用，但又不得不做的功叫做额外功。
在提升机械中常有摩擦阻力做的功和克服动滑轮重力做的功属于额外功。
总功（Ｗ总）：有用功和额外功的总和叫做总功。
通常动力做的功为总功。
机械效率是有用功跟总功的比值，即η＝WW有总。
它是表示有用功占总功多少的物理量。
机械效率总小于1。
公式η＝WW有总，也可写成η＝总有PP，但绝对不能写成η＝总有FF或η＝总有SS，2．功率与机械效率：机械效率是表示机械对总功的利用率高低的物理量。
它是反映机械性能优劣的一个重要指标。
不同机械，其效率一般不相同，同一机械，其效率不是永远相同的，是可以改变的。
为了使人们利用机械更有益，要设法提高机械效率。
如何提高机械效率呢？根据η＝WW有总，其中W总＝W有＋W额外，可以得出提高机械效率的方法有：（1）增大有用功，在额外功一定下，增大有用功，有用功占总功的百分比就大，效率就高。
例如：滑轮组提升重物，克服动滑轮和摩擦做的额外功一定，使提升的重物在允许范围内适当增加，做的有用功增大，机械效率也就提高。
（2）减小额外功。
（a）减小克服摩擦力做的功，要从尽量减小摩擦力着手，如加润滑剂，用滚动摩擦代替滑动摩擦等。
（b）减小机械“自重”，如滑轮组在省力相同情况下，改进绳子绕法，尽量减少动滑轮的个数，从而减小克服机械自重做的额外功。
【典型例题】例1用如图所示的滑轮组把重600N的货物匀速提高2m，所用拉力是375N，求整个过程的总功、有用功、额外功和这个滑轮组的机械效率。
解析 拉力F 对滑轮组所做的功是总功，滑轮组对重物做的功是有用功。
根据已知条件，物重600N ，被提升2m ，可求出滑轮组对货物做的有用功。
鲁科版高一物理必修2_《人与机械》学案
人与机械学习目标1、知道机械功的原理，懂得使用任何机械可以省力，但不省功。
2、知道机械做功的本质是能量转化的过程。
3、了解机械效率的含义，关注效率的实际应用。
4、理解功率和机械效率的物理含义。
重点：1、理解功和能的关系，知道能量的转化用做功的多少来量度。
2、理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量。
难点：1、在具体的问题中如何利用功来定量地反映能量的转变。
2、正确理解功率和机械效率的物理意义。
知识精讲：一、机械功的原理1、人类很早就已经开始使用机械来做功了，其中简单的机械有：滑轮、杠杆、斜面等。
2、功的原理（1）第一，不论省力机械还是费力机械都不能省功；第二，不论自重和摩擦力大的机械，还是自重和摩擦力小到可忽略不计的机械也都不能省功。
（2）功能原理使用任何机械时，动力对机械所做的功总是等于机械克服阻力所做的功。
表达式：W动＝W阻＝W有用＋W额外也可写成：W输入＝W输出＋W损失（3）不省功的原因是什么呢？因省力的机械必费距离，省距离的机械一定费力，而功＝力×距离，所以不能省功。
3、斜面斜面是一种省力的简单机械，见图1，斜面为什么能够省力？省多少力？我们根据功的原理可以求出：W G＝F l＝Gh假设斜面很光滑，无摩擦时F＝Gh/l＝Gsinθ由公式可见，斜面的长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之一，所用的力可以小于重物所受的重力，也就是说斜面可以省力。
生活中如引桥、楼梯、盘山公路等都是对斜面的巧妙利用。
二、功和能的转化做功的过程就是能量的转化过程，做功的数值就是能的转化数量，这是功能关系的普遍意义；不同形式的能的转化又与不同形式的功相联系，这是贯穿整个物理学的一个重要思想。
1、能量的概念粗浅地说：如果一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量，因此能量是物体所具有的做功本领。
2、功和能关系理解（1）功和能是不同的物理量。
能是表征物体运动状态的物理量，物体运动状态发生变化，物体运动形式发生变化，物体的能都相应地随之变化；做功是使物体能量发生变化的一种方式，物体能量的变化可以用相应的力做功量度。
高中物理必修二教案-1.3 功率-鲁科版
第一章功和功率第3节功率【教学目标】知识和技能1．知道功率的物理意义、定义式、单位。
2．理解功率的导出式P=F·v的物理意义。
3．理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率的区别与联系。
过程和方法1．通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，通过功率的定义过程，体会应用比值方法建立物理概念的方法。
2．学会求解各种不同的功率。
情感态度与价值观1．使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。
2．提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
3．培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。
【教学重点】1．理解功率的概念。
2．知道功率的种类及其计算。
【教学难点】1．功率的表达式P=F·v的物理意义。
2．瞬时功率和平均功率的计算。
【教学时数】 1课时【教学器材】投影仪、图片等【教学过程】新课导入教师：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。
（引发学生思考，让学生从身边生活寻找做功快慢的事例，并思考机械与人或畜力做功快慢的差异。
）预测学生所举事例可能有：1、人上高楼（如8层楼）时，乘电梯比走路要快得多；2、拖拉机耕地比牛耕地要快得多；3、愚公移山：挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多；4、从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多；5、……（列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，无处不在，研究功率具有重要的现实意义，并引导学生注意观察身边物理现象，体会到物理知识就在我们身边，感悟物理规律研究的价值，激起学生的求知欲。
）功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。
然而不同的机械或人，其做功的快慢是不同的。
教师：在建筑工地上分别采用以下三种方式，把1t的货物从地面运到三楼，方式一：搬运工分批搬运，需时间3h方式二：用一台起重机提升，需时1min方式三：用另一台起重机提升，需时30 s上述三种情况下，把货物由地面运到三楼时，请思考以下问题：1、用不同的方式，对货物所做的功是否相同？2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相同？结论：对重物所做的功相同，但所用时间不同，说明做功快慢不同。
高中物理 1.1 机械功学案4 鲁科版必修2
高中物理 1.1 机械功学案4 鲁科版必修2【学习目标】1. 了解功的定义，知道功是标量，同时也是过程量，是力对空间的积累。
2. 知道功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体在力的方向上的位移.3. 掌握功的计算，熟悉公式 W＝Fscosα知道α是物体受到的力的方向和物体位移方向的夹角及相应角度下的做功正负。
【学习重点】1. 理解力对物体做功的两个要素的基础上掌握功的概念和机械功的计算公式。
2. 物体在力的方向上的位移与物体运动的位移容易混淆。
3. 如何判定各个力做功的正负和各个力所做的总功的计算。
【知识要点】（一）机械功的含义：问题一：做功的两个因素是什么?（如图甲所示）①作用在物体上的力.②物体在力的方向上移动的位移：W＝Fs例：①人推车前进时，车在人的推力作用下发生了一段位移.我们说推力对车做了功。
②起重机提起货物，货物在起重机钢绳的拉力作用下发生一段位移，拉力对货物做了功.③列车在机车的牵引力作用下发生一段位移，牵引力对列车做了功.问题二：物体ｍ在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s，如图乙所示，求力F对物体所做的功？由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α.我们可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如图所示：根据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1s.而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零.综上所述：力F所做的功等于所以：W＝F s cosα公式中各个字母的含义及单位.W力对物体所做的功焦耳（J）F物体所受到的力牛（N）s物体所发生的位移米（m）α力F和位移之间的夹角（二）机械功的计算：功的计算：W＝Fscosα公式中α是物体受到的力的方向和物体位移方向的夹角。
①我们既可以说做功是作用在物体上的力和物体在力的方向上位移的乘积，也可以说是物体的位移与物体在位移方向上力的乘积。
高中物理 1.4 人与机械学案1 鲁科版必修2
用心 爱心 专心 1 高中物理 1.4 人与机械学案1 鲁科版必修2
【学习目标】
1、理解机械效率的概念。
2、理解功率和机械效率的关系。
【知识梳理】
1、 机械效率可以用公式表示为 机械效率总 1。
2、 机械效率表示 的物理量。
3、 功率和机械效率是从不同方面反应机械性能的两个物理量，它们之间没有必然的联系。
功率大，表示机械 ，机械效率高表示 。
一、功率与机械效率
1.机械效率的计算：η=总有用总有用
P P W W
2.功率和机械效率的区别：功率是表示做功的快慢；机械效率是表示机械对总能量的利用率。
它们之间没有什么必然的联系。
二、机械的使用
极大地丰富和改善了我们的生活，但要注意机械的合理使用，最终达到与大自然的和谐共处。
【例题剖析】
1． 要想提高滑轮组的机械效率，可以采用哪些办法？
2．下列说法正确的是：（ ）
A ．功率越大的机械，机械效率一定越高
B ．做有用功越多的机械，机械效率一定越高
C ．越省力的机械，机械效率一定越高
D ．有用功一定，额外功越小的机械，机械效率一定越高。
高中物理 1.1 机械功教案4 鲁科版必修2
求力F 对物体所做的功。
学生活动：思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。
在问题一中，力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。
W =Fs教师活动：如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？投影问题二：物体m 在与水平方向成α角的力F 的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s ，如图乙所示，求力F 对物体所做的功。
学生活动：思考老师提出的问题，根据功的概念独立推导。
在问题二中，由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α，可根据力F 的作用效果把F 沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力F 1，跟位移方向垂直的分力F 2，如图所示：αcos 1F F =αsin 2F F =据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F 1对物体所做的功等于F 1s 。
而分力F 2的方向跟位移的方向垂直，物体在F 2的方向上没有发生位移，所以分力F 2所做的功等于零。
所以，力F 所做的功W =W 1＋W 2=W 1=F 1s=Fs cos α教师活动：展示学生的推导结果，点评、总结，得出功的定义式。
力F 对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。
即：W =Fs cos αW 表示力对物体所做的功，F 表示物体所受到的力，s 物体所发生的位移，α力F 和位移之间的夹角。
功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的方向的分量的乘积。
在SI 制中，功的单位为焦。
1J=1N·m在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际单位制。
2、对正功和负功的学习教师活动：指导学生阅读课文P 5的正功和负功一段。
通过上边的学习，我们已明确了力F 和位移s 之间的夹角，并且知道了它的取值范围是０°≤α≤180°。
那么，在这个范围之内，cos α可能大于0，可能等于0，还有可能小于0，从而得到功W 也可能大于0、等于0、小于0。
请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论。
鲁科版物理必修2课后答案
第一章 功和功率第一节 机械功1、 解答：没有做功，因为墙没有在力的方向上发生位移。
这道题很有趣，相信有很多同学对这个答案不满意，最大的疑问可能是：既然他没有做功，人为什么会累得气喘吁吁？他付出的能量到哪里去了？实际上，人推墙，当墙推不动时，人是自己对自己做功，是通过肌肉的扩张和收缩做功。
你可思考这样一个问题：人是如何推墙的？如果没有扩张和收缩手臂，会有推墙的动作吗？2、 解答：均相同。
力F 做的功都为W=F s 。
3、 解答：B 。
A 中的功的正、负表示是阻力做功还是动力做功；C 中除力和位移外，还应有力与位移夹角的余弦，功的大小由这三者共同决定；D 中虽然力和位移都是矢量，但功却是标量，功的运算符合代数法则。
4、 解答：（1）钢绳拉力和重力对重物都做功。
其中钢绳拉力做正功，重力做负功。
（2）都没有做功（3）都没有做功5、解答：本题有两种解法：方法一：分别求出两个力各自做的功，再将两个功相加，即为总功。
W 1=F 1 s=980×125 J=1.225×510 J W 2=F 2 s=980×125 J=1.225×510 J W 总= W 1+ W 2=2.45×510 J方法二：先求两力的合力，再求合力做的功。
F 合=F 1+F 2=1960 NF 合=F 合 s=1960×125 J=2.45×510 J6、解答：首先对雪橇和小孩进行受力分析，正交分解，如下图，则Y 轴上 N=mgcos θ所以 f=μN=μmgcos θ所以Wf=fscos 180= f -scos 0.04609.8500.981152.48mgs J Jμθ=-=-⨯⨯⨯⨯=-用功的定义求重力做功。
cos(90)sin 609.8500.174998G W Gs mgs J Jθθ=-==⨯⨯⨯= 说明：求功时，要注意找力，找位移以及力与位移的夹角。
鲁科版必修2全册物理教案
(必修)2第一章功和功率第一节机械功一、教学目标⑴知识与技能：理解功的概念。
知道功是标量，认识正功、负功的含义，在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。
能利用功的一般公式计算恒力的功，掌握计算总功的两种方法。
⑵过程与方法：通过功的概念及其公式导出的过程，体会并学习物理学的研究方法，能从现实生活中发现与“功”有关的问题，能运用功解决一些与生产和生活相关的实际问题。
⑶情感态度与价值观：有将功的知识应用于生活和生产实际的意识，勇于探索与日常生活有关的“功”问题，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。
3. 教学重点、难点⑴重点：功的一般公式及其推导过程；判定物体所受的各个力是否做功以及做功的正负；总功的计算。
⑵难点：弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的；认识负功的物理意义；总功的计算。
二、案例设计(一)导入新课让全班学生动手操作：将各自的课桌右移约2cm.教师关注学生操作的方式，并把移动课桌这一具体问题转换为物理模型来讨论，用示意图分类展示在黑板上。
预测操作的方式：大部分学生会上提，小部分学生会平推、斜推、斜拉，如右图所示。
问题 1 分组进行讨论交流，图(a)、图(b)恒力F是否做功，为什么？预测1 都有做功。
预测2 图(a)恒力F有做功，图(b)恒力F没有做功。
让学生回答，基本上能从初中学过做功的两个因素（即一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离）入手。
扩展：高中我们已学习了位移，做功的两个要素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。
也就是说，如果施力于某物体，并使该物体在力的方向上移动一段距离，我们就说力对这个物体做了功。
那么，功应该如何求解呢？本节课我们就来进一步学习有关功的知识。
［板书］第1节机械功(二)新课教学［板书］1．机械功的定义：作用于某物体的恒力F与该物体沿力的方向上发生的位移s的乘积叫做机械功。
问题2 若物体发生的位移为s，则图(a)、图(b)恒力F做的功各为多少？预测1都有做功，W=Fs。
高中物理功率教案 鲁科版 必修2
功率【教学目标】知识和技能1．知道功率的物理意义、定义式、单位。
2．理解功率的导出式P=F·v的物理意义，并掌握其用法，会利用功率的两个公式来解释现象和进行计算。
3．理解平均功率和瞬时功率，了解平均功率、瞬时功率、额定功率、实际功率的区别与联系。
过程和方法1．通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，通过功率的定义过程，体会应用比值方法建立物理概念的方法。
2．学会求解各种不同的功率。
3．运用功率的不同表达式分析和解决动力机械的运动问题。
情感态度与价值观1．使学生养成具体问题具体分析和严密思维的习惯。
2．提高学生理论联系实际、解决实际问题的能力。
3．培养学生敢于发表自己观点、善于合作的良好习惯。
【教学重点】1．理解功率的概念。
2．知道功率的种类及其计算。
【教学难点】1．功率的表达式P=F·v的物理意义和运用。
2．瞬时功率和平均功率的计算。
【教学时数】 1课时【教学器材】投影仪、投影片、录象资料、CAI课件等【教学过程】新课导入教师：人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或畜力做功，在完成功的快慢方面有何不同？请举例说明。
（引发学生思考，让学生从身边生活寻找做功快慢的事例，并思考机械与人或畜力做功快慢的差异。
）预测学生所举事例可能有：1、人上高楼（如8层楼）时，乘电梯比走路要快得多；2、拖拉机耕地比牛耕地要快得多；3、挖土机与人，要完成相同的挖土任务，人花的时间要长得多；4、从水井里提水，使用抽水机比人工要快得多；5、……（列举生产、生活中发生的事例，使学生体会功率与生活、生产息息相关，无处不在，研究功率具有重要的现实意义，并引导学生注意观察身边物理现象，体会到物理知识就在我们身边，感悟物理规律研究的价值，激起学生的求知欲。
）功是能量转化的量度，人们十分关注做功的多少。
然而不同的机械或人，其做功的快慢是不同的。
（分析一些生产事例、工作场面，或展示一些做功快慢不同的图片。
高中物理 第1章 第1节 机械功教案 鲁科版必修2
机械功一、教学内容分析1. 内容与地位在《普通高中物理课程标准(实验)》的共同必修模块物理2的内容标准中涉及本节的内容有“理解功的概念”。
该内容要求学生理解功的概念；在具体的物理情景中能判断出物体所受的各个力是否做功以及做功的正负；知道正功、负功的含义；应用功的一般公式，会计算恒力、合力的功。
本节课是在学生已有的认知结构“功的公式W=Fs”的基础上进行扩展，从力作用效果的角度导出功的一般公式W=Fs cosα，突出了力有空间积累的效果。
功是物理学中的重要概念，功是能量转化的量度，与现代生活、生产等有着密切的联系。
因此，在教学中应注重培养学生的推理能力和科学严谨的态度、注重获取知识的过程和方法，让学生了解物理思想，体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响，让学生得到成功的体验，让学生的潜能在心情愉快、精神放松的状态下能够得到有效的释放和开发。
2. 教学目标⑴知识与技能：理解功的概念。
知道功是标量，认识正功、负功的含义，在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。
能利用功的一般公式计算恒力的功，掌握计算总功的两种方法。
⑵过程与方法：通过功的概念及其公式导出的过程，体会并学习物理学的研究方法，能从现实生活中发现与“功”有关的问题，能运用功解决一些与生产和生活相关的实际问题。
⑶情感态度与价值观：有将功的知识应用于生活和生产实际的意识，勇于探索与日常生活有关的“功”问题，认识物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。
3. 教学重点、难点⑴重点：功的一般公式及其推导过程；判定物体所受的各个力是否做功以及做功的正负；总功的计算。
⑵难点：弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的；认识负功的物理意义；总功的计算。
二、案例设计(一)导入新课让全班学生动手操作：将各自的课桌右移约2cm.教师关注学生操作的方式，并把移动课桌这一具体问题转换为物理模型来讨论，用示意图分类展示在黑板上。
高中物理《机械功》教案2鲁科版必修2
第一章功和功率第一节机械功一、教学目标⑴知识与技能：理解功的概念。
知道功是标量，认识正功、负功的含义，在具体的物理情景中能判断物体所受的各力是否做功以及做功的正负。
能利用功的一般公式计算恒力的功，掌握计算总功的两种方法。
⑵过程与方法：通过功的概念及其公式导出的过程，体会并学习物理学的研究方法，能从现实生活中发现与“功〞有关的问题，能运用功解决一些与生产和生活相关的实际问题。
⑶情感态度与价值观：有将功的知识应用于生活和生产实际的意识，勇于探索与日常生活有关的“功〞问题，认识物理模型和数学工具在物理学开展过程中的作用。
二、教学重点、难点⑴重点：功的一般公式及其推导过程；判定物体所受的各个力是否做功以及做功的正负；总功的计算。
⑵难点：弄清物体在力的方向上的位移与物体的位移是不同的；认识负功的物理意义；总功的计算。
三、教学活动(一)导入新课让全班学生动手操作：将各自的课桌右移约2cm.教师关注学生操作的方式，并把移动课桌这一具体问题转换为物理模型来讨论，用示意图分类展示在黑板上。
预测操作的方式：大局部学生会上提，小局部学生会平推、斜推、斜拉，如右图所示。
问题 1 分组进行讨论交流，图、图(b)恒力F是否做功，为什么？预测1都有做功。
预测2 图(a)恒力F有做功，图(b)恒力F没有做功。
让学生答复，根本上能从初中学过做功的两个因素〔即一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离〕入手。
扩展：高中我们已学习了位移，做功的两个要素是：作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移。
也就是说，如果施力于某物体，并使该物体在力的方向上移动一段距离，我们就说力对这个物体做了功。
那么，功应该如何求解呢？本节课我们就来进一步学习有关功的知识。
［板书］第1节机械功(二)新课教学［板书］1．机械功的定义：作用于某物体的恒力F与该物体沿力的方向上发生的位移s的乘积叫做机械功。
问题2假设物体发生的位移为s，那么图(a)、图(b)恒力F做的功各为多少？预测1都有做功，W=Fs。
高中物理第1章功和功率第1节机械功学案鲁科版必修2
第1节 机械功学习目标核心提炼1.理解功的概念，掌握恒力做功的公式。
3个概念——功、正功、负功 1个表达式——W ＝Fs cos α2.会判断正功、负功。
3.会求恒力的功、总功。
4.知道一些简单的变力做功的求法。
一、机械功的含义阅读教材第3～4页的“机械功的含义”部分，知道功的概念，初步掌握恒力做功的公式。
1.含义作用于某物体的恒力大小为F ，该物体沿力的方向运动，经过位移s ，则F 和s 的乘积叫机械功，简称功。
2.做功的两个因素3.公式W ＝Fs cos_α。
(1)α是力与位移方向之间的夹角，s 为物体对地的位移。
(2)该公式只适用于恒力做功。
(3)功是标(填“标”或“矢”)量。
(4)功是一个过程(填“状态”或“过程”)量，描述了力的作用效果在空间上的累积，总与一个具体过程相联系。
4.单位国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J 。
1 J ＝1 N·m。
思维拓展如图1所示，下列人或机械对物体做功的是谁？功的大小与哪些因素有关呢？图1答案 甲图、乙图中，人对物体有力的作用，但物体在力的方向没有位移，故不做功。
丙图中起重机对货物做功。
物体受到的力和物体在力的方向上发生的位移决定做功的大小。
二、机械功的计算阅读教材第5～6页“机械功的计算”部分，会计算外力对物体做的总功，了解正功和负功的判断方法。
1.正功和负功α的取值 W 的取值 含义 α＝π2W ＝0 力F 不做功 0≤α＜π2W ＞0力F 对物体做正功 π2＜α≤π W ＜0力F 对物体做负功(或说成物体克服力F 做功)2.几个力的总功的求法(1)先由W ＝Fs cos α计算各个力对物体所做的功W 1、W 2、W 3、…然后求所有力做功的代数和，即W 总＝W 1＋W 2＋W 3＋…(2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F 合，然后由W 总＝F 合s cos__α计算总功，此时α为F 合的方向与s 的方向间的夹角。
高中物理鲁科版必修2课件 第1章 功和功率 1.4
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍受。 他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/232021/11/23November 23, 2021
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不能 在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/232021/11/232021/11/232021/11/23
2．机械效率 (1)定义：有用功跟总功的_比__值__叫做机械效率． (2)物理意义：表示做功有效程度的物理量，效率越高，所做总功中有用功的 比例越大．
(3)公式 η＝W有×100%，η＝P有×100%.
W总
P总
机械效率 η 总小于 1.
物理 必修2
第1章 功和功率 •1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。
•2、一切真理要由学学习生自目己标获得，或由基他础们导重学新发现，至名少由师他指们点重建。 典例精析
•3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。
综合应用
随堂演练
•4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
•5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/232021/11/232021/11/2311/23/2021
第4节 人与机械
学习目标
1．理解机械效率的含义及机械的额定功率． 2．认识到功率与机械效率之间没有必然联系． 3．能求解实际的功率和机械效率的问题． 4．增强效率意识，养成讲求效率的基本素质．
高中物理第1章功和功率第4节人与机械学案鲁科版必修2
第4节 人与机械一、功率与机械效率阅读教材第16～17页“功率与机械效率”部分，知道机械效率的概念，知道功率和机械效率的区别。
1.机械效率：(1)定义：有用功与总功的比值或克服有用阻力做功的有用功率与总功率的比值。
η＝W 有用W 总＝P 有用P 总。
(2)特点：不考虑摩擦阻力和其他额外阻力的理想情况下机械效率等于1，实际情况中机械效率总小于1。
(3)物理意义：表示机械做功或利用该机械实现能量转化的有效程度的物理量。
2.功率和机械效率：两者是从不同方面反映机械性能的两个物理量，它们之间没有必然联系，功率大，表示机械做功快；机械效率高，表示机械对总能量的利用率高。
思维拓展如图1所示，一级方程式赛车装备了强大的发动机，其功率最大可达900马力(合662千瓦)，车速最高可达370千米/小时。
赛车的功率大，说明什么问题？功率大，效率一定高吗？图1答案 功率大说明机械做功快，这是车速快的动力来源，但机械效率不一定高，因为有用功占总功的比例不一定大。
二、机械的使用阅读教材第17～18页“机械的使用”部分，了解机械的使用目的及发展趋势。
思考判断(1)机械通常都应工作在额定功率下，不能长时间超过额定功率工作。
( ) (2)有用功越大，机械效率越高。
( ) (3)使用机械能省功，也能提高工作效率。
( ) (4)提高机械的机械效率就能提高机械做功的功率。
( ) (5)任何实际机械的机械效率都不会大于1。
( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√对功、功率及机械效率的理解[要点归纳] 1.功(1)意义：物体受到力的作用并且在力的方向上发生位移。
(2)分类⎩⎪⎨⎪⎧按作用效果⎩⎪⎨⎪⎧正功：动力对物体做的功负功：阻力对物体做的功（或物体克服阻力做的功）按作用意义⎩⎪⎨⎪⎧有用功：克服有用阻力所做的功额外功：克服额外阻力所做的功总功：利用机械时，作用在机械上的动力对机械所做的功(3)关系⎩⎪⎨⎪⎧W 总＝W 有用＋W 额外P 总＝P 有用＋P 额外2.机械效率与功率的比较[精典示例][例1] 如图2所示，某工人用滑轮组往3 m 高的平台上运送沙土，已知沙土的质量为40 kg ，箱子与动滑轮共重100 N ，不计绳重和摩擦，工人匀速拉动绳索。
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第4讲人与机械
[目标定位] 1.知道机械的额定功率和机械效率的物理意义，能熟练计算机械效率.2.理解功率和机械效率是从不同方面反映机械性能的两个物理量，它们之间无必然的联系.3.了解现代机械的发展水平及使用．
一、功率与机械效率
1．机械效率：
(1)定义：有用功与______的比值或__________与总功率的比值．
(2)公式：η＝____________＝____________.
(3)物理意义：表示机械做功或利用该机械实现能量转化的______程度．
2．功率与机械效率：两者是从不同方面反映机械性能的物理量，它们之间没有必然的联系．功率大，表示机械__________，机械效率高，表示机械对__________的利用率高．二、机械的使用
水平越来越高，高智能机器人广泛进入生产、生活的各个领域
想一想要行驶一段较长的路程，人们通常选择一种合适的代步方式，如骑自行车、坐汽车或高铁等．人们选择以车代步的目的是什么？
一、对机械效率的理解及计算
1．机械效率是机械性能好坏的重要指标之一，机械效率越高，机械越节能，能量利用率越高．
2．机械效率与功率的区别
3.求解机械效率的步骤和方法
(1)对机械进行受力分析和运动状态分析，找出动力和阻力，尤其注意分清有用阻力和无用阻力．
(2)根据功的公式求解动力做的功(总功)、有效阻力做的功(有用功)、无效阻力做的功(额外功)．
(3)有用功与总功的比值就是机械的机械效率．
例1 如图1所示，利用轻滑轮将一质量为100 kg 的物体沿倾角α＝37°的斜面以速度v ＝0.5 m/s 匀速拉至高为h ＝1.5 m 的斜面顶端(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，斜面与物体间的动摩擦因数为μ＝0.2.试求：(取g ＝10 N/kg)
图1
(1)此过程中拉力F 的功率是多少？
(2)这一过程机械效率是多少？(保留两位有效数字)
针对训练不计一切摩擦，用如图2所示的机械把装有50 kg苹果的水果筐．匀速的提升到10 m高处．已知水果筐的质量为2 kg，求运送苹果的机械效率．(g＝10 m/s2，结果保留两位有效数字)
图2
二、提高机械效率的方法
1．当总功一定时，机械所做的有用功越多(或额外功越少)，机械效率就越高．当有用功一定时，机械所做的总功越少或额外功越少，机械效率就越高．
2．要提高机械效率，通常是通过减少额外功来实现的，在无法减少额外功的情况下，则采用增大有用功的方式来实现．
3．机械的机械效率不能无限地提高．由于摩擦力的存在，机械的实际效率一定小于1.
例2如图3所示，不计任何摩擦，分别用甲、乙、丙、丁四个装置把同一个物体匀速提升到同一高度，其中机械效率最小的是( )
图3
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
提高机械效率的方法
1．有两个人利用斜面共同将木箱拉上汽车，为了提高斜面的机械效率，下列做法中可取的是( )
A．以较快的速度将木箱匀速拉上汽车
B．以较慢的速度将木箱匀速拉上汽车
C．改由一个人匀速将木箱拉上汽车
D．板长不变，改用光滑的斜面板将木箱匀速拉上汽车
对机械效率的理解及计算
2．下列说法正确的是( )
A．机械只能在额定功率下工作
B．机械效率越大，说明有用功率越大
C．功率的大小与机械效率的大小无关
D．随着科技的发展机械效率有可能达到100%
3．某台机器消耗的能量是1 250 J，它对外做了1 000 J的有用功，则这台机器的机械效率是( )
A．70% B．75% C．80% D．90%
4.如图4所示，某工人用滑轮组往3 m高的平台上运送沙土，已知沙土的质量为40 kg，箱子与动滑轮共重100 N，不计绳重和摩擦，工人匀速拉动绳索．则此过程中工人做的有用功是多少？此滑轮组的机械效率是多大？(g取10 m/s2)
图4
答案精析
第4讲 人与机械 预习导学
一、1.(1)总功 有用功率 (2)W 有用W 总 P 有用
P 总
(3)有效 2．做功快 总能量 二、轻松 有效 智能化
想一想 既省力又提高速度，使人们更舒适． 课堂讲义
例1 (1)380 W (2)79%
解析 该物体受到重力mg 、斜面支持力N 、摩擦力f 、拉力F 作用．因为物体沿斜面匀速向上运动，所以垂直斜面方向的支持力N ＝mg cos37° 沿斜面方向2F ＝f ＋mg sin37° 又f ＝μN
由以上三式可得F ＝mg ·μcos37°＋sin37°
2
＝100×10× 0.2×0.8＋0.6 2 N ＝380 N
匀速运动时，拉力F 的功率
P ＝F ·v ′＝F ·2v ＝380×2×0.5 W＝380 W
(2)物体沿斜面移动的距离s ＝h sin37°＝1.5
0.6
m ＝2.5 m
沿拉力的方向通过的距离L ＝2s ＝5 m 总功W 总＝FL ＝380×5 J＝1 900 J
有用功W 有用＝W G ＝mgh ＝100×10×1.5 J＝1 500 J 则η＝
W 有用W 总＝1 500 J
1 900 J
×100%≈79%. 针对训练 96% 解析 本题的有用功为
W 有用＝m 果gh ＝50×10×10 J＝5×103 J
额外功为W 额外＝m 筐gh ＝2×10×10 J＝2×102
J
总功为W 总＝W 有用＋W 额外＝5.2×103
J
所以运送苹果的机械效率η＝W 有用W 总×100%＝5×103
J
5.2×103
J
×100%≈96%. 例2 D [根据题目条件可知，设物体的重力为G ，每个动滑轮的重力为G 0.在把物体匀速提升到同一高度的过程中，克服重力所做的功等于有用功，四种情况下所做的有用功相同，均为W 有用＝Gh .
使用甲装置时，拉力所做的总功为W 1＝Gh ，机械效率为η1＝1； 使用乙装置时，拉力所做的总功为
W 2＝1
2
(G ＋G 0)×2h ＝Gh ＋G 0h ，
机械效率为η2＝
Gh
Gh ＋G 0h
＜1；
使用丙装置时，拉力所做的功为
W 3＝13
(G ＋G 0)×3h ＝Gh ＋G 0h ，
机械效率为 η3＝
Gh
Gh ＋G 0h
＝η2＜1；
使用丁装置时，拉力所做的功为
W 4＝15
(G ＋2G 0)×5h ＝Gh ＋2G 0h ，
机械效率为η4＝
Gh
Gh ＋2G 0h
＜η3
由此可以看出，丁的机械效率最小，故选D.] 对点练习
1．D [无论是两人还是一人匀速将木箱拉上汽车，所做的有用功是相同的，都等于木箱的重力与木箱上升高度的乘积．要提高斜面的机械效率，只有减小额外功，也就是要减小摩擦阻力所做的功．因此，选项D 正确，其他选项均错．]
2．C [机械实际工作的功率可以小于或等于额定功率，A 错；功率与机械效率无必然联系，B 错，C 对；克服额外阻力而做的无用功总是存在的，故机械效率不可能达到100%，D 错．] 3．C [根据机械效率的定义η＝W 有用W 总×100%＝1 000 J
1 250 J
×100%＝80%，选项C 正确．] 4．1 200 J 80%
解析 工人做的有用功就是克服沙土重力所做的功：W 有用＝mgh ＝40×10×3 J＝1 200 J. 工人做的总功就是克服沙土、箱子和动滑轮总重力所做的功：W
总
＝(mg ＋G )h ＝(40×10＋
100)×3 J＝1 500 J. 机械效率为η＝W 有用W 总＝1 200 J
1 500 J
×100%＝80%.。