江苏省东台市头灶镇中学九年级物理第一轮复习导学案：第十一章 简单机械与功 9页

学校 班级 姓名 日期 ‎ ‎【学习目标】‎ 1． 理解杠杆的五要素，会画杠杆的示意图；‎ 2． 理解杠杆平衡条件并会用杠杆平衡条件进行计算；‎ 3． 理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用；‎ 4． 知道利用斜面可以省力并会进行简单的计算；常识性了解轮轴。‎ ‎【基础自测】‎ ‎1.物理学中将一根在_____的作用下，可绕一________点________的_____棒叫做杠杆；杠杆__________（可以/不可以）是弯的；杠杆绕着转动的那个点叫__________，支点 _________（一定/不一定）在杠杆上。‎ ‎2.力臂是指_________到______________的垂直距离,它总是__________（大于/小于/等于/不大于/不小于）支点到力的作用点的距离。‎ ‎3.动力是指_______杠杆转动的力，阻力是指_______杠杆转动的力，动力和阻力的作用点_______（一定/不一定）在杠杆上，动力和阻力的方向________（一定/不一定）相反。‎ ‎4.杠杆______________________时处于平衡状态，杠杆的平衡条件是__________________（写公式）；作用在杠杆上的动力×动力臂____________（一定/不一定）等于阻力×阻力臂。‎ ‎5.在探究杠杆平衡条件的实验中有两次需使杠杆在水平位置平衡，第一次是为了________‎ ‎__________________________，第二次是为了_____________________________________。‎ ‎6.轴______________的滑轮叫定滑轮，它实质上是一个_________________的杠杆，它能_____________________,不能__________________________________；轴__________‎ ‎______________的滑轮叫动滑轮，它实质上是一个_________________的杠杆，它能____‎ ‎_____________________,不能__________________________________。‎ ‎7. 一般我们所说的滑轮组是由定滑轮和动滑轮共同组成，它_______（一定/不一定）省力，它_______（一定/不一定）改变动力方向，它_______（一定/不一定）省功。确定滑轮组绳子的股数时，数 上绳子的根数。‎ ‎8.斜面是一个_________(省力/省距离/改变动力方向)的简单机械，日常生活中的应用有___________________、__________________。‎ ‎9.轮轴实质是一个杠杆。当动力作用在轮上时，它是一个________杠杆，具体应用如______‎ ‎_________；当动力作用在轴上时，它是一个________杠杆，具体应用如_______________。‎ ‎【互动突破】‎ 一、 杠杆示意图作图 点拨：学生最易错在力的作用点、力的方向的确定。紧紧围绕基本概念即可。‎ 例1. 如图1，一个绕O点转动的杠杆，已知阻力F2的方向，以及动力F1的力臂，在图中补全F2的力臂以及动力F1‎ 二、 五要素求解 点拨：关键在于画出杠杆示意图，然后由图构建杠杆平衡方程即可。‎ 例2. 使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，如图2所示，若救援队员在撬棒D点沿DM 方向用力撬起石块 1,撬棒的支点是_______点；若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是_______点；哪种更省力？为什么？‎ 例3.如图3所示，密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一，当B端挂5N的重物P时，直尺的A端刚刚翘起，则此直尺受到的重力（ ）‎ 图3‎ A、10N B、5N C、2.5N D、以上答案都不对 图2‎ F2‎ L1‎ O 图1‎ 一、 最小平衡力求解 点拨：有支点和力的作用点明确或不明确之分，解题时一般分为：“找点、连线、作垂直、定方向”四步 例4.如图4，画出抬起办公桌的一头所需最小力的示意图。‎ 例5.如图5中的起瓶器，它属于________ 杠杆(填“省力”或“费力”)，它的支点是_____(填A、B 、C或D)；若沿竖直方向用力开启瓶盖，在图中_____点用力最小(填A、B 、C或D)．‎ 二、 动态杠杆 点拨：通常取过程中的两个或三个瞬间作定态分析。‎ 例6. 如图6所示，轻质杠杆可绕O转动，在A点始终受一垂直作用于杠杆的力，在从A转动A位置时，力F将（ ）‎ ‎ A、变大 B、变小 C、先变大，后变小 D、先变小，后变大[来源:Zxxk.Com]‎ 四、滑轮和滑轮组 点拨：在距离方面S1和S2之间有1个固定的几何关系；在力方面有2个平衡关系，即滑轮符合杠杆平衡条件（不计轮轴间摩擦时，同一根绳子上的力相等）和力的平衡。‎ 例7. 如图7所示，吊篮的重力为400牛，动滑轮重力为50牛，定滑轮重力为40牛，人的重力为600牛，人在吊篮里拉着绳子不动时需用力（ ）‎ 图7‎ A．218牛 B．220牛 C．210牛 D．236牛 图4‎ 图6‎ 图5‎ a b 图8‎ 例8如图8所示的虚线框内有一个滑轮组，与滑轮组相连a、b两根线穿出框外，当把线a向外拉出L长时，发现b向里缩进1/3L长，请画出框内的滑轮组，并绕好线。‎ ‎【总结提升】‎ 图9‎ ‎【当堂训练】‎ ‎1. 如图9是一种拉杆式旅行箱的示意图，使用时相当于一个_________（填“省力”或“费力”）杠杆，若箱和物品共重100N，设此时动力臂是阻力臂的5倍，则抬起拉杆的力F 为_________N。‎ 图10‎ ‎2.如图10所示的装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过某定滑轮，另一端套在木棒上使木棒保持水平，现使线套逐渐向右移动，但始终保持木棒水平，则悬线上的拉力(棒和悬线均足够长) ( )‎ A逐渐变小 B逐渐变大 ‎ C．先逐渐变大，后又变小 D先逐渐变小，后又变大 ‎【课后作业】[来源:学&科&网Z&X&X&K]‎ A B C D 图1‎ ‎1.如下图1中可视为费力杠杆的是　（　　）‎ 图1‎ ‎2. 一把杆秤原来很准确，但跟它配套的秤砣掉了一小块，再用它称量物体时，结果将（ ）‎ ‎ A、偏大 B、偏小 C、不变 D、无法确定[来源:学。科。网Z。X。X。K]‎ ‎3. 如图2所示，杠杆在物体A和力F作用下处于平衡，现在将力F方向改为沿虚线方向，要使杠杆仍保持平衡，必须是（ ）‎ ‎ A、F减小 B、F大小不变 C、F变大 D、F小于物体重力 ‎4.如图3，斜面是一种简单机械，生活中经常用到它，工人师傅小鑫和小穗分别用甲、乙两种方法，将同样的物体搬上车，下列说法正确的是（ ）‎ 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 图4‎ ‎5.如图4所示，长‎1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动，一拉力通过“位移传感器”竖直作用在杆上，并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图所示。据图可知金属杆重（ ）‎ A．5 N B．10 N C．20N D．40 N图2‎ 图3‎ 图2‎ ‎6.如图5为一根硬棒，棒上标出了A、B、C三点，把它作杠杆使用．那么，当以棒上的_____点为支点、动力作用在______点、阻力作用在_____点时最省力．‎ ‎7.如图6，若不计滑轮和绳子的重力和滑轮转动的摩擦，则绳子A、B、C三点受到的拉力之比为________________________‎ ‎·B A ‎·‎ C ‎·‎ 图6‎ 图7‎ ‎8.如图7所示，重为 100 牛的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以‎0.4米／秒的速度作匀速直线运动，弹簧秤的示数为5牛.不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则物体A受到水平面的摩擦力为____牛; 若物体A匀速运动2秒钟，绳子自由端移动距离为_______米, 绳子自由端移动速度为________. ‎ 图5‎ 图8‎ ‎9.一根‎2米长的硬杆AB水平放置，A端挂30N的物体，B端挂50N的物体，要使杠杆平衡支点应距A端多远？若两端各增加10N的物体，为使杠杆平衡，支点向何方移动多少米？‎ ‎10. 如图8所示的曲棒ABC可绕A点的转轴转动，请画出要使曲棒ABC在图中位置保持平衡时所需的最小力的示意图。‎ 图9‎ ‎11. 站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶，请在图中画出滑轮组绳子的绕法。‎ ‎12. 以下是小怡和小远同学在研究“杠杆平衡条件”的实验出现的情况：‎ ‎⑴在进行实验时，应先调节杠杆使它在___________位置静止，在这一位置静止的好处是_________________________。若杠杆被支起后，左端高右端低，则应进行的操作是____________________________________ 。‎ 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m ‎1‎ ‎2‎ ‎0.01‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎0.03‎ ‎4‎ ‎0.06‎ ‎⑵小怡在实验时，忘了一部分数据的记录，请你帮助完成下表：‎ 图10‎ ‎⑶实验时，老师只给小怡10个相同的钩码，当在杠杆的左端挂上如图位置的三只钩码时，则为使杠杆平衡，小丽应在杠杆的另一端的什么位置处挂几个钩码？_________________；‎ ‎⑷当小远在拉着弹簧测力计使杠杆在如图位置平衡，读出测力计的示数，并从杠杆上直接读出对应的力臂，结果发现：动力×动力臂≠阻力×阻力臂，于是小宇说，杠杆平衡条件在此种情况不成立，你知道其中的原因吗？___________________________________________________。‎ ‎【质疑释疑】‎ 在本节课学习中，我还有哪些疑问？我还想解决哪些问题？‎ 教师评价： 批改日期：‎ 第十一章简单机械与功导学案（2）‎ 第25、26课时[来源:学科网ZXXK]‎ 学校 班级 姓名 日期 ‎ ‎【学习目标】‎ ‎1．理解功的概念，理解做功的两个必要因素；‎ ‎2.理解机械功的计算公式，会应用功的公式进行计算；‎ ‎3.知道做功的过程就是能量转化或转移的过程，会用功的原理进行简单的功的计算；‎ ‎4.掌握功率的概念，会应用功率的公式进行较为复杂的计算；‎ ‎5.理解机械效率的概念，理解有用功、额外功、总功含义，会应用机械效率的公式进行计算；‎ ‎6.会测滑轮组的机械效率。‎ ‎【基础自测】‎ ‎1.做机械功的两个必要因素是___________力和________________________距离；根据这个分析学生背着书包在教室里走时，该学生对书包________（做功/不做功），学生推讲台却没有推动时，该学生对讲台________（做功/不做功），学生体育课上投掷实心球，球在空中向前飞时，该学生对球________（做功/不做功）。‎ ‎2．功的主单位是_____，在用W=F·S进行计算时，F的单位取____,S的单位取____，W的单位取_______；把物理书从地上拿到课桌上所做的功约_____J（0.15/1.5/15）‎ ‎2.功率是表示做功__________的物理量，用___________________________________来定义，它与做功多少、做功时间长短____________（有关/无关），这种“比值法”的定义还学过___________________（举一例）。‎ ‎3.人快步走路的功率大约0.15____，它的物理含义是______________________________，人正常骑车的功率约75_______，由此可见_____________的锻炼效果更好。‎ ‎4．有用功是指_______________________做的功，额外功是指______________________做的功，总功则是指______________________做的功,效率是指_____________________的比值，实际中的任何机械的机械效率总是________（大于/小于/等于）1。‎ ‎5.以用滑轮组起吊重物为例，额外功的来源主要是________________、_________________、________________________，所以提高滑轮组的效率方法有_____________________、___________________________和______________________。‎ ‎【互动突破】‎ 一、 功和功率的计算 点拨：关键在于功、力、距离、速度等要对应 例1．如图1所示是在水平面上移动重物的装置，若物重为600N，物体与地面间的滑动摩擦力为120N，在水平拉力F的作用下，重物能沿水平地面以‎2m／s的速度做匀速直线运动。（滑轮内部摩擦、绳和滑轮重不计）试求： ‎ ‎（1）拉力F的大小。‎ ‎（2）在5s内拉力F所做的功。‎ 图1‎ ‎（3）拉力F的功率。‎ 二、 机械效率计算 点拨：关键在于分清目的（有用）和实际（总）；解题过程中会出现3种不同状态：理想（不计摩擦和机械自重）/半理想（不计摩擦和绳重）/一般；解题的公式大多是由4个定义公式（功、功率、总功、效率）推导而来。‎ 例2．如图2所示，建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体匀速提升‎2m所用的时间为40s，人所用的拉力是400N，则拉力所做的总功为_______此滑轮组的机械效率为________此人的功率为_________。不计绳重和摩擦，若用此滑轮组提升重为1000N的物体上升时的机械效率为_______‎ 图2‎ ‎【总结提升】‎ 图3‎ ‎【当堂训练】‎ 甲 乙 W t 图4‎ ‎1．重G的物体在水平地面上受水平向右的恒定拉力F作用时，由A移动到B，又移动到C，如图3所示。已知AB段较粗糙，BC段较光滑，且BC＝2AB。设拉力F在AB段做功为W1，在BC段做功为W2，则关于W1、W2大小关系正确的是　( )‎ A．W1：W2＝1：1 B．W1：W2＝1：2‎ C．W1：W2＝2：1 D．少条件，不好判断大小关系 ‎2．如图4所示是甲、乙两物体做功与时间的关系图像，则（ ）‎ ‎ A．P甲＞P乙 B．P乙＞P甲 C．P甲=P乙 D．无法确定 ‎3．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 （ ） ‎ 图5‎ 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 ‎ ‎4．如图5所示，用滑轮组把重为200N的货物提到三楼上（每层高约‎3米），‎ 所用拉力为80N则总功和滑轮组的机械效率分别是　（　　　）‎ A．1440J 83．3％ B．2160J 83．3％‎ C．1440J 80％ D．2160J 80％‎ ‎5．登楼梯比赛时，毛毛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 图6‎ ‎6．一辆汽车不小心开进了泥潭中，司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出，如下图所示。若车重为80000N，汽车受到的阻力为车重的0.03倍，滑轮组的机械效率为80％，问：（1）该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出？（2）若拉动汽车时，汽车前进的速度为‎0.1m/s，则司机做功的功率是多少？‎ ‎【课后作业】‎ ‎1．如图1所示为运动员投掷铅球的过程示意图,下列有关说法错误的是（ ）‎ A. a到b的过程中运动员对铅球做了功 B. b到c的过程中运动员对铅球没有做功 C. c到d的过程中没有力对铅球做功 D. a到d的过程中铅球运动状态在不断改变 ‎2．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[来源:学§科§网]‎ 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 ‎3．如图2，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 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 ‎4．如图3所示，要粗测小越同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中，不需要测量的是（　　）‎ A．他的质量 B．单杠的高度 C．每次身体上升的高度 D．做“引体向上”的时间 ‎5．工人用如图4所示的滑轮组提升重物，在10S内将质量为‎100kg的物体匀速提升‎2m，已知工人向下的拉力为500N，则下列说法错误的是 （ ）‎ ‎ A. 绳子自由端被拉下‎6m B.工人所做的有用功为2000J，额外功为1000J 图4‎ 图3‎ 图2‎ F 图1‎ C.工人做功的功率是300W D.滑轮组的机械效率为50%‎ ‎　　　　　　　　　　　　‎ ‎6.小涛同学用一个距离手‎3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平向移动‎4m,如图5所示,若不计绳重和摩擦，他至少做了______功？ ‎ ‎7.如图6，绳子的一端固定在重为G的油筒上，另一端用大小不变的水平拉力F作用，使油筒沿水平地面匀速滚动一段距离s，在此过程中，拉力F所做的功为_______________‎ 图5‎ 图7‎ ‎8.螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图7所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。若螺杆的直径为D，螺距为h，手柄末端到转轴的距离为l，要举起质量为M的重物时，至少要给手柄顶端多大的力______________？指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械____________________________________________?‎ 图6‎ ‎9．某运动员把1000N的杠铃举高‎1.8m后在空中停留5秒钟，在这5S内他对杠铃做的功是______J，功率是______W。‎ ‎10．两台机器的功率之比为3：1 ，它们做同样多的功，所需时间之比为______，在相同时间内做功之比为______。‎ ‎11. 机动车辆上坡是反而要降低速度，这是为了___________________________________,人骑车上坡前往往要加紧蹬几下，这是为了___________________________________.‎ ‎12．小芊在“测滑轮组机械效率”的实验中，用图14甲的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表。‎ 图8‎ ‎(1)表格中有一个错误的数据是__________；‎ ‎(2)第三次实验中滑轮组的机械效率是__________；‎ ‎(3)小莹在小芊实验的基础上多使用了一个滑轮，如图8乙，也做了同样的实验，在忽略绳重和摩擦的情况下，小莹发现她算出的滑轮组的机械效率与小芊测算的相同，这是因为_______________________。‎ 图9‎ ‎13．如图9所示，下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时，得到如下实验数据．‎ ‎(1)此探究实验是采用了__________的物理研究方法。‎ ‎(2)请将上表中空格补充完整．‎ ‎(3)请你根据表中的实验数据，得出实验结论：‎ 结论一：__________________________________________________________________。‎ 结论二：__________________________________________________________________。‎ ‎【质疑释疑】‎ 在本节课学习中，我还有哪些疑问？我还想解决哪些问题？‎ 教师评价： 批改日期：‎ ‎ ‎