江蘇省東臺市頭灶鎮(zhèn)中學中考物理第一輪復習 第11章 簡單機械與功導學案(無答案) 新人教版(通用)
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1、第11章 簡單機械與功 學校 班級 姓名 日期 【學習目標】 1. 理解杠桿的五要素,會畫杠桿的示意圖; 2. 理解杠桿平衡條件并會用杠桿平衡條件進行計算; 3. 理解定滑輪、動滑輪、滑輪組的作用; 4. 知道利用斜面可以省力并會進行簡單的計算;常識性了解輪軸。 【基礎自測】 1.物理學中將一根在_____的作用下,可繞一________點________的_____棒叫做杠桿;杠桿__________(可以/不可以)是彎的;杠桿繞著轉動的那個點叫__________,支點
2、_________(一定/不一定)在杠桿上。 2.力臂是指_________到______________的垂直距離,它總是__________(大于/小于/等于/不大于/不小于)支點到力的作用點的距離。 3.動力是指_______杠桿轉動的力,阻力是指_______杠桿轉動的力,動力和阻力的作用點_______(一定/不一定)在杠桿上,動力和阻力的方向________(一定/不一定)相反。 4.杠桿______________________時處于平衡狀態(tài),杠桿的平衡條件是__________________(寫公式);作用在杠桿上的動力×動力臂____________(一定/不一定)
3、等于阻力×阻力臂。 5.在探究杠桿平衡條件的實驗中有兩次需使杠桿在水平位置平衡,第一次是為了________ __________________________,第二次是為了_____________________________________。 6.軸______________的滑輪叫定滑輪,它實質上是一個_________________的杠桿,它能_____________________,不能__________________________________;軸__________ ______________的滑輪叫動滑輪,它實質上是一個______________
4、___的杠桿,它能____ _____________________,不能__________________________________。 7. 一般我們所說的滑輪組是由定滑輪和動滑輪共同組成,它_______(一定/不一定)省力,它_______(一定/不一定)改變動力方向,它_______(一定/不一定)省功。確定滑輪組繩子的股數(shù)時,數(shù) 上繩子的根數(shù)。 8.斜面是一個_________(省力/省距離/改變動力方向)的簡單機械,日常生活中的應用有___________________、__________________。 9.輪軸實質是一個杠桿。當動力作用
5、在輪上時,它是一個________杠桿,具體應用如______ _________;當動力作用在軸上時,它是一個________杠桿,具體應用如_______________。 【互動突破】 一、 杠桿示意圖作圖 點撥:學生最易錯在力的作用點、力的方向的確定。緊緊圍繞基本概念即可。 例1. 如圖1,一個繞O點轉動的杠桿,已知阻力F2的方向,以及動力F1的力臂,在圖中補全F2的力臂以及動力F1 二、 五要素求解 點撥:關鍵在于畫出杠桿示意圖,然后由圖構建杠桿平衡方程即可。 例2. 使用撬棒,救援隊員把滾落在公路上的石塊撬起,如圖2所示,若救援隊員在撬棒D點沿DM方向用力撬起石塊
6、1,撬棒的支點是_______點;若救援隊員在撬棒D點沿DN方向用力撬起石塊1,撬棒的支點是_______點;哪種更省力?為什么? 例3.如圖3所示,密度均勻的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺長的三分之一,當B端掛5N的重物P時,直尺的A端剛剛翹起,則此直尺受到的重力( ) 圖3 A、10N B、5N C、2.5N D、以上答案都不對 圖2 F2 L1 O 圖1 三、 最小平衡力求解 點撥:有支點和力的作用點明確或不明確之分,解題時一般分為:“找點、連線、作垂直、定方向”四
7、步 例4.如圖4,畫出抬起辦公桌的一頭所需最小力的示意圖。 例5.如圖5中的起瓶器,它屬于________ 杠桿(填“省力”或“費力”),它的支點是_____(填A、B 、C或D);若沿豎直方向用力開啟瓶蓋,在圖中_____點用力最小(填A、B 、C或D). 四、 動態(tài)杠桿 點撥:通常取過程中的兩個或三個瞬間作定態(tài)分析。 例6. 如圖6所示,輕質杠桿可繞O轉動,在A點始終受一垂直作用于杠桿的力,在從A轉動A位置時,力F將( ) A、變大 B、變小 C、先變大,后變小 D、先變小,后變大 四、滑輪和滑輪組 點撥:在距離方面S1和S2之間有1
8、個固定的幾何關系;在力方面有2個平衡關系,即滑輪符合杠桿平衡條件(不計輪軸間摩擦時,同一根繩子上的力相等)和力的平衡。 例7. 如圖7所示,吊籃的重力為400牛,動滑輪重力為50牛,定滑輪重力為40牛,人的重力為600牛,人在吊籃里拉著繩子不動時需用力( ) 圖7 A.218牛 B.220牛 C.210牛 D.236牛 圖4 圖6 圖5 a b 圖8 例8如圖8所示的虛線框內(nèi)有一個滑輪組,與滑輪組相連a、b兩根線穿出框外,當把線a向外拉出L長時,發(fā)現(xiàn)b向里縮進1/3L長,請畫出框內(nèi)的滑輪組,并繞好線
9、。 【總結提升】 圖9 【當堂訓練】 1.?如圖9是一種拉桿式旅行箱的示意圖,使用時相當于一個_________(填“省力”或“費力”)杠桿,若箱和物品共重100N,設此時動力臂是阻力臂的5倍,則抬起拉桿的力F 為_________N。 圖10 2.如圖10所示的裝置中,均勻木棒AB的A端固定在鉸鏈上,懸線一端繞過某定滑輪,另一端套在木棒上使木棒保持水平,現(xiàn)使線套逐漸向右移動,但始終保持木棒水平,則懸線上的拉力(棒和懸線均足夠長) ( ) A逐漸變小 B逐漸變大 C.先逐漸變大,后又變小 D先逐漸變小,后又變大 【課
10、后作業(yè)】 A B C D 圖1 1.如下圖1中可視為費力杠桿的是 ( ?。? 圖1 2. 一把桿秤原來很準確,但跟它配套的秤砣掉了一小塊,再用它稱量物體時,結果將( ) A、偏大 B、偏小 C、不變 D、無法確定 3. 如圖2所示,杠桿在物體A和力F作用下處于平衡,現(xiàn)在將力F方向改為沿虛線方向,要使杠桿仍保持平衡,必須是( ) A、F減小 B、F大小不變 C、F變大 D、F小于物體重力 4.如圖3,斜面是一種簡單機械,生活中經(jīng)常用到它,工人師傅小鑫和小穗分別用甲、乙兩種方法,將同樣的物體搬
11、上車,下列說法正確的是( ) A. 甲方法不可以省力,但能省功 B. 甲方法可以省力,也能省功 C. 乙方法可以省力,但不能省功 D. 乙方法可以省力,也能省功 x/m 0 F/N 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 40 20 10 5 F O 圖4 5.如圖4所示,長1.6m、粗細均勻的金屬桿可以繞O點在豎直平面內(nèi)自由轉動,一拉力通過“位移傳感器”豎直作用在桿上,并能使桿始終保持水平平衡。該傳感器顯示其拉力F與作用點到O點距離x的變化關系如圖所示。據(jù)圖可知金屬桿重(
12、 ) A.5 N B.10 N C.20N D.40 N圖2 圖3 圖2 6.如圖5為一根硬棒,棒上標出了A、B、C三點,把它作杠桿使用.那么,當以棒上的_____點為支點、動力作用在______點、阻力作用在_____點時最省力. 7.如圖6,若不計滑輪和繩子的重力和滑輪轉動的摩擦,則繩子A、B、C三點受到的拉力之比為________________________ 圖7 ·B A · C · 圖6 8.如圖7所示,重為 100 牛的物體A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4米/秒的速度作勻速直線運
13、動,彈簧秤的示數(shù)為5牛.不計滑輪、繩子、彈簧秤的重力,忽略繩子與滑輪間的摩擦。則物體A受到水平面的摩擦力為____牛; 若物體A勻速運動2秒鐘,繩子自由端移動距離為_______米, 繩子自由端移動速度為________. 圖5 圖8 9.一根2米長的硬桿AB水平放置,A端掛30N的物體,B端掛50N的物體,要使杠桿平衡支點應距A端多遠?若兩端各增加10N的物體,為使杠桿平衡,支點向何方移動多少米? 10. 如圖8所示的曲棒ABC可繞A點的轉軸轉動,請畫出要使曲棒ABC在圖中位置保持平衡時所需的最小力的示意圖。 圖9 11. 站在地面上的人想用盡可能小的
14、力提升水桶,請在圖中畫出滑輪組繩子的繞法。 12. 以下是小怡和小遠同學在研究“杠桿平衡條件”的實驗出現(xiàn)的情況: ⑴在進行實驗時,應先調(diào)節(jié)杠桿使它在___________位置靜止,在這一位置靜止的好處是_________________________。若杠桿被支起后,左端高右端低,則應進行的操作是____________________________________ 。 次數(shù) 動力F1/N 動力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m 1 2 0.01 1 2 0.03 4 0.06 ⑵小怡在實驗時,忘了一部分數(shù)據(jù)的記錄,請你幫助完成下表:
15、 圖10 ⑶實驗時,老師只給小怡10個相同的鉤碼,當在杠桿的左端掛上如圖位置的三只鉤碼時,則為使杠桿平衡,小麗應在杠桿的另一端的什么位置處掛幾個鉤碼?_________________; ⑷當小遠在拉著彈簧測力計使杠桿在如圖位置平衡,讀出測力計的示數(shù),并從杠桿上直接讀出對應的力臂,結果發(fā)現(xiàn):動力×動力臂≠阻力×阻力臂,于是小宇說,杠桿平衡條件在此種情況不成立,你知道其中的原因嗎?___________________________________________________。 【質疑釋疑】 在本節(jié)課學習中,我還有哪些疑問?我還想解決哪些問題? 教師評價:
16、 批改日期: 第十一章簡單機械與功導學案(2) 學校 班級 姓名 日期 【學習目標】 1.理解功的概念,理解做功的兩個必要因素; 2.理解機械功的計算公式,會應用功的公式進行計算; 3.知道做功的過程就是能量轉化或轉移的過程,會用功的原理進行簡單的功的計算; 4.掌握功率的概念,會應用功率的公式進行較為復雜的計算; 5.理解機械效率的概念,理解有用功、額外功、總功含義,會應用機械效率的公式進行計算; 6.會測滑輪組的機械效率。 【基礎自測】 1.做機械功的
17、兩個必要因素是___________力和________________________距離;根據(jù)這個分析學生背著書包在教室里走時,該學生對書包________(做功/不做功),學生推講臺卻沒有推動時,該學生對講臺________(做功/不做功),學生體育課上投擲實心球,球在空中向前飛時,該學生對球________(做功/不做功)。 2.功的主單位是_____,在用W=F·S進行計算時,F(xiàn)的單位取____,S的單位取____,W的單位取_______;把物理書從地上拿到課桌上所做的功約_____J(0.15/1.5/15) 2.功率是表示做功__________的物理量,用________
18、___________________________來定義,它與做功多少、做功時間長短____________(有關/無關),這種“比值法”的定義還學過___________________(舉一例)。 3.人快步走路的功率大約0.15____,它的物理含義是______________________________,人正常騎車的功率約75_______,由此可見_____________的鍛煉效果更好。 4.有用功是指_______________________做的功,額外功是指______________________做的功,總功則是指_____________________
19、_做的功,效率是指_____________________的比值,實際中的任何機械的機械效率總是________(大于/小于/等于)1。 5.以用滑輪組起吊重物為例,額外功的來源主要是________________、_________________、________________________,所以提高滑輪組的效率方法有_____________________、___________________________和______________________。 【互動突破】 一、 功和功率的計算 點撥:關鍵在于功、力、距離、速度等要對應 例1.如圖1所示是在水平面上移動
20、重物的裝置,若物重為600N,物體與地面間的滑動摩擦力為120N,在水平拉力F的作用下,重物能沿水平地面以2m/s的速度做勻速直線運動。(滑輪內(nèi)部摩擦、繩和滑輪重不計)試求: (1)拉力F的大小。 (2)在5s內(nèi)拉力F所做的功。 圖1 (3)拉力F的功率。 二、 機械效率計算 點撥:關鍵在于分清目的(有用)和實際(總);解題過程中會出現(xiàn)3種不同狀態(tài):理想(不計摩擦和機械自重)/半理想(不計摩擦和繩重)/一般;解題的公式大多是由4個定義公式(功、功率、總功、效率)推導而來。 例2.如圖2所示,建筑工人用一個滑輪組將重為600N的物體勻速提升2m所用的時間為40s,人所用的拉
21、力是400N,則拉力所做的總功為_______此滑輪組的機械效率為________此人的功率為_________。不計繩重和摩擦,若用此滑輪組提升重為1000N的物體上升時的機械效率為_______ 圖2 【總結提升】 圖3 【當堂訓練】 甲 乙 W t 圖4 1.重G的物體在水平地面上受水平向右的恒定拉力F作用時,由A移動到B,又移動到C,如圖3所示。已知AB段較粗糙,BC段較光滑,且BC=2AB。設拉力F在AB段做功為W1,在BC段做功為W2,則關于W1、W2大小關系正確的是 ( ) A.W1:W2=1:1 B.W1:W2=1:2 C.W1:W2=2:1
22、 D.少條件,不好判斷大小關系 2.如圖4所示是甲、乙兩物體做功與時間的關系圖像,則( ) A.P甲>P乙 B.P乙>P甲 C.P甲=P乙 D.無法確定 3.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 ( ) 圖5 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
23、 4.如圖5所示,用滑輪組把重為200N的貨物提到三樓上(每層高約3米), 所用拉力為80N則總功和滑輪組的機械效率分別是?。ā 。? A.1440J 83.3% B.2160J 83.3% C.1440J 80% D.2160J 80% 5.登樓梯比賽時,毛毛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 B、100W C、50W D、10W 圖6 6.一輛汽車不小心開進了泥潭中,司機取來一
24、套滑輪組欲將汽車從泥潭中拉出,如下圖所示。若車重為80000N,汽車受到的阻力為車重的0.03倍,滑輪組的機械效率為80%,問:(1)該司機至少需用多大的力才能將汽車從泥潭中拉出?(2)若拉動汽車時,汽車前進的速度為0.1m/s,則司機做功的功率是多少? 【課后作業(yè)】 1.如圖1所示為運動員投擲鉛球的過程示意圖,下列有關說法錯誤的是( ) A. a到b的過程中運動員對鉛球做了功 B. b到c的過程中運動員對鉛球沒有做功 C. c到d的過程中沒有力對鉛球做功 D. a到d的過程中鉛球運動狀態(tài)在不斷改變 2.關于機器的功率,下列說法中正確的是( )
25、 A、機器的功率越大,做功越多 B、機器的功率越小,做功越慢 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 3.如圖2,定滑輪重2N,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 4.如圖3所示,要粗測小越同學做“引體向上”時的功率。下面所列的物理量中,不需要測量的是( ) A.他的質量
26、 B.單杠的高度 C.每次身體上升的高度 D.做“引體向上”的時間 5.工人用如圖4所示的滑輪組提升重物,在10S內(nèi)將質量為100kg的物體勻速提升2m,已知工人向下的拉力為500N,則下列說法錯誤的是 ( ) A. 繩子自由端被拉下6m B.工人所做的有用功為2000J,額外功為1000J 圖4 圖3 圖2 F 圖1 C.工人做功的功率是300W D.滑輪組的機械效率為50% 6.小濤同學用一個距離手3m高的定滑輪拉住重100N的物體,從滑輪正下方沿水平向移動4m,如
27、圖5所示,若不計繩重和摩擦,他至少做了______功? 7.如圖6,繩子的一端固定在重為G的油筒上,另一端用大小不變的水平拉力F作用,使油筒沿水平地面勻速滾動一段距離s,在此過程中,拉力F所做的功為_______________ 圖5 圖7 8.螺旋千斤頂是一種常用的起重裝置(如圖7所示),用手柄轉動螺桿時,螺桿頂端的重物就隨螺桿一起上升。若螺桿的直徑為D,螺距為h,手柄末端到轉軸的距離為l,要舉起質量為M的重物時,至少要給手柄頂端多大的力______________?指出本題中為了省力應用了哪幾種簡單機械_______________________________________
28、_____? 圖6 9.某運動員把1000N的杠鈴舉高1.8m后在空中停留5秒鐘,在這5S內(nèi)他對杠鈴做的功是______J,功率是______W。 10.兩臺機器的功率之比為3:1 ,它們做同樣多的功,所需時間之比為______,在相同時間內(nèi)做功之比為______。 11. 機動車輛上坡是反而要降低速度,這是為了___________________________________,人騎車上坡前往往要加緊蹬幾下,這是為了___________________________________. 12.小芊在“測滑輪組機械效率”的實驗中,用圖14甲的滑輪組進行了三次實驗,
29、實驗數(shù)據(jù)如下表。 (1)表格中有一個錯誤的數(shù)據(jù)是__________; (2)第三次實驗中滑輪組的機械效率是__________; 圖8 (3)小瑩在小芊實驗的基礎上多使用了一個滑輪,如圖8乙,也做了同樣的實驗,在忽略繩重和摩擦的情況下,小瑩發(fā)現(xiàn)她算出的滑輪組的機械效率與小芊測算的相同,這是因為_______________________。 圖9 13.如圖9所示,下面是某同學做探究“斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、斜面的傾斜程度的關系”實驗時,得到如下實驗數(shù)據(jù). (1)此探究實驗是采用了__________的物理研究方法。 (2)請將上表中空格補充完整. (3)請你根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù),得出實驗結論: 結論一:__________________________________________________________________。 結論二:__________________________________________________________________。 【質疑釋疑】 在本節(jié)課學習中,我還有哪些疑問?我還想解決哪些問題? 教師評價: 批改日期:
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