物理导学案简单机械复习授课案.docx

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物理导学案简单机械复习授课案

龙文教育个性化辅导授课案ggggggggggggangganggang纲

教师:

学生:

日期:

2011.8.星期:

时段:

课题

简单机械

学情分析

前段阳锋同学对各个知识点掌握的还不错，但是综合运用能力还要加强。

教学目标与

考点分析

（1）杠杆的平衡条件，杠杆的应用

（2）滑轮

（3）功、功率的概念

（4）功的原理

（5）机械能

教学重点

难点

重点：

1、杠杆平衡的条件及应用；2、机械功；

3、功率；4、机械效率的概念；5、功率在实际中的应用

难点：

1、力臂的作图；2、杠杆平衡的条件及应用；

3、机械功；4、功率；5、滑轮组的机械效率；

教学方法

讲授基础知识-------------归纳总结--------例题解析---------归纳总结------课后训练

教学过程

一：

知识点梳理

一、杠杆：

1、定义：

在力的作用下，能绕着某一个固定点转动的硬棒叫做杠杆。

说明：

①杠杆可以是直的也可以是弯曲，形状可以是任意形状的。

②有些情况下，可根据杠杆的实际转动情况，来确定支点。

如：

鱼杆、铁锹等。

2、杠杆的五要素：

组成杠杆示意图。

①支点：

杠杆绕着转动的点。

用字母O表示。

②动力：

使杠杆转动的力。

用字母F1表示。

③阻力：

阻碍杠杆转动的力。

用字母F2表示。

说明：

动力、阻力都是杠杆受到的力，所以作用点都在杠杆上。

动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动方向相反。

　④动力臂：

从支点到动力作用线的距离。

用字母l1表示。

⑤阻力臂：

从支点到阻力作用线的距离。

用字母l2表示。

3、力臂的方法：

⑴找到杠杆的支点O；

⑵画出力的作用线（虚线）；

⑶画力臂：

过支点作出力的作用线的垂线段。

（（虚线）

⑷标出力臂（用大括号，注明是动力臂还是阻力臂）。

4、研究杠杆的平衡条件：

（1）杠杆平衡：

是指杠杆静止或匀速转动状态。

（2）实验前：

应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。

这样做的目的是：

可以方便的从杠杆上量出力臂。

（3）杠杆的平衡条件（或杠杆原理）：

动力×动力臂＝阻力×阻力臂。

公式：

F1*l1=F2*l2或：

F1/F2=l2/l1

说明：

分析解决有关杠杆平衡条件问题，必须要画出杠杆示意图；弄清受力与方向和力臂大小；然后根据具体的情况具体分析，确定如何使用平衡条件解决有关问题。

（如：

杠杆转动时施加的动力如何变化，沿什么方向施力最小等。

）

解决杠杆平衡时动力最小问题：

此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。

5、杠杆的分类及应用：

（1）省力杠杆：

动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。

特点：

能省力但是费距离。

应用：

撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。

（2）费力杠杆：

动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。

特点：

费力但是生距离。

应用：

缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。

（3）等臂杠杆：

动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。

特点：

不省力不费力应用：

天平，定滑轮等。

二、滑轮：

1、定滑轮：

①定义：

中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：

定滑轮的实质是：

相当于等臂杠杆

③特点：

使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。

④说明：

对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G

绳子自由端移动距离S（或速度vF）=重物移动的距离h（或速度vG）

2、动滑轮：

①定义：

轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。

②实质：

动滑轮的实质是：

动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。

③特点：

使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。

说明：

理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：

F=1/2G；s=2h

若只忽略轮轴间的摩擦则：

拉力F=1/2（G物+G动）；s=2h

3、滑轮组

①定义：

定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。

②特点：

使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向

③理想的滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=1/nG；s=nh

只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1/n（G物+G动）；s=nh

说明：

组装滑轮组方法：

首先根据公式n=（G物+G动）/F求出绳子的股数。

然后根据“奇动偶定”的原则。

结合题目的具体要求组装滑轮。

三、功：

（W）

1、力学里所说的功包括两个必要因素：

一是作用在物体上的力；二是物体在力的方向上通过的距离。

2、不做功的三种情况：

有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。

3、功的大小：

力学里规定功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。

公式：

W=FS

4、功的单位：

焦耳，1J=1N·m。

举例：

把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是0.5J。

四、功的原理：

1、内容：

使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功；即：

使用任何机械都不省功。

2、说明：

①功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。

②功的原理告诉我们：

使用机械要省力必须费距离，要省距离必须费力，既省力又省距离的机械是没有的。

③使用机械虽然不能省功，但人类仍然使用，是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向，给人类工作带来很多方便。

④我们做题遇到的多是理想机械（忽略摩擦和机械本身的重力）理想机械：

使用机械时，人们所做的功（FS）=直接用手对重物所做的功（Gh）

五：

功率：

（P）

1、定义：

单位时间内物体做功的多少叫做功率。

2、物理意义：

表示物体做功快慢的物理量。

3、公式：

P=Fv

4、单位：

主单位：

瓦特（简称瓦）符号：

W常用单位：

千瓦符号：

kW

单位关系：

1KW=1000W

六、机械效率：

１、有用功：

使用机械时，对人们有用的功叫做有用功。

　　　公式：

W有用＝Gh（提升重物）=W总－W额=ηW总

水平拉动物体时：

W有用＝fS（f为物体水平移动时受到的摩擦力）

斜面：

W有用=Gh（h为斜面的高）

2、额外功：

使用机械时，并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。

公式：

W额=W总－W有用=G动h（忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组）

斜面：

W额=fL（f为物体在斜面上受到的摩擦力，L为斜面的长）

3、总功：

动力对机械所做的功疾走做总功，它等于有用功加上额外功。

公式：

W总=W有用＋W额=FS=W有用／η

斜面：

W总=fL+Gh=FL

4、机械效率：

有用功跟总功的比值叫做机械效率。

。

（1）公式：

斜面：

定滑轮：

动滑轮：

滑轮组：

（2）有用功总小于总功，所以机械效率总小于1。

通常用百分数表示。

（3）提高机械效率的方法：

减小机械自重、减小机件间的摩擦。

5、机械效率的测量：

（1）原理：

（2）应测物理量：

钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S

（3）器材：

除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。

（4）步骤：

必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：

保证测力计示数大小不变。

（5）结论：

影响滑轮组机械效率高低的主要因素：

①动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。

②提升重物越重，做的有用功相对就多。

③摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。

二：

重点、难点突破

（一）杠杆、杠杆的平衡

典型例题1.如图7所示的工具中，使用时属于费力杠杆的是（）

变式练习1如图1所示，使用中属于费力杠杆的工具是（）

典型例题2。

如图2为用道钉撬来撬铁路枕木上道钉的图片，若阻力F2为1500N，根据图片估算此道钉撬所用最小动力F1的大小。

图5

变式练习1．如图5所示，在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，杠杆上每小格的长度都相同，两边挂上钩码后杠杆平衡，如果把两边的钩码都同时向里移动一个格，则杠杆（）

A．仍能平衡．B．不能平衡，A端上升．C．不能平衡，B端上升．D．无法判断．

变式练习2.一个原来处于平衡状态的杠杆，如果再作用一个力后，杠杆仍然平衡，则此力是（）

A.只能作用在动力的作用点上B.只能作用在阻力的作用点上

C.只能作用在支点上D.作用在杠杆的任意一点上，而力的作用线通过支点

变式练习3.某人将一根木棒的一端抬起，另上端搁在地上。

在抬起的过程中（棒竖直时除外），所用的力始终竖直向上，则用力的大小（　）

A．保持不变　　B．逐渐增大C．逐渐减小　　D．先减小后增大

能力提高.有一架不准确的天平，主要是由于它横梁左右两臂不等长．为减小实验误差，常用“交换法’’来测定物体质量，即先将被测物体放在左盘中，当天平平衡时，右盘中砝码总质量为m1；再把被测物体放在右盘中，当天平平衡时，左盘中砝码总质量为m2，则被测物体质量的真实值为（）

（二）滑轮、滑轮组

典型例题1.下列各图中利用了动滑轮的是（）

变式练习1.用滑轮组拉出陷人泥中的汽车．在图11中画出最省力的绳子绕法

变式练习2.同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如图3所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不记滑轮与轻绳间的摩擦，比较它们的大小，则（）

A.F甲＜F乙＜F丙B.F甲＞F乙＞F丙C.F甲＞F乙＝F丙D.F甲＝F乙＞F丙

（三）功、功率

典型例题1.一个同学用50N的力，将一个重30N的铅球抛到7m远处。

他对铅球做功为（）

A．350J　　　　B．210JC．0　　　D．无法计算

变式练习1.以下实例，力对物体做功的是（）

A．举重运动员举着杠铃不动B．小明将水桶从地面上提起

C．吊车吊着货物在空中水平匀速移动D．用力搬桌子而未搬起

变式练习2.（05宜昌市）以下事例中，重力做功的是（）

A.冰球在水平的冰面上滚动B.皮划艇在平静水面快速滑行

C.跳水运动员下落

D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动

变式练习3.【2009•玉林市】在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m，在此过程中（）

A．推力做了5000J的功B．推力做了1000J的功

C．重力做了5000J的功D．重力做了1000J的功

典型例题2.如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，拉力F做的功（）

A．50JB．25JC．100JD．200J

变式练习1.用如图所示的装置来匀速拉动重为1500N的物体A，使之通过10m路程，拉力为100N，滑轮组自重及摩擦不计，则拉力F做功为________J，重物与水平地面间的摩擦力f为________N．

提高训练1.某工人用一个动滑轮提升物体，如图所示，他作用在绳端的拉力F是200牛顿，如果使物体升高5米，拉力F做的功是（）

A.4000焦耳        B.2000焦耳

C.1000耳         D.19600焦耳

提高训练2、木工用100N的力拉锯，每拉一次，锯条移动的距离是50cm，锯条深入木头3mm，现要把30cm厚的木头锯断，他做的功是[　　]

A．5×104JB．5×103JC．4.5×105JD．1.5×105J

提高训练3、如图所示，物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下沿水平面以1m/s的速度做匀速直线运动，此时弹簧测力计的读数为5N，若不计动滑轮、绳子、弹簧测力计的重力和动滑轮与绳间摩擦，那么物体A与水平面的摩擦力大小为________N，拉力F在2s内做的功为________J．

典型例题3.（在2008年中考体能测试中，某同学选择跳绳。

他在1min内跳了120次，每次跳离地面的高度为5cm。

设他每跳一次所用的时间相等，则他跳绳时的功率最接近（）

A.5W　B.50W　　C.500W　　　D.5000W

变式练习1一吊车在2s内将1500N的货物提高2m后，在空中停留了3s，又在5s内沿水平方向将货物移送了10m,则10s内吊车的功率为（）

A．300WB．2000WC．3000WD．1500W

变式练习2．（如图所示，一个质量为50kg的人，在10s内连续向上跳12个台阶，已知每个台阶的高度为0.2m，则这个人在这段时间内的功率是（g取10N/kg）（）

A.1200WB.10WC.12WD.120W

变式练习3、 小强推着小车，30s内在水平地面上匀速前进了15m，则小车的速度为＿＿＿＿＿m/s．如果水平推力为10N，在此过程中小强对小车做的功为＿＿＿＿＿J，功率为＿＿＿＿＿＿W．

提高练习甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为3∶1,则甲、乙两台机器的（）

A.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为3∶1

B.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶1

C.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶3

D.做功之比为1∶3,受到的牵引力之比为3∶1

（四）机械效率

典型例题1. 简单机械的机械效率高是指（）

A.有用功多B.额外功少C.总功多D.有用功占总功的比例高

变式练习1.甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。

两者相比，甲升降机（）

A．电动机做的总功较少B．电动机做的总功较多

C．提升重物做的有用功较少D．提升重物做的有用功较多

典型例题2.用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm，由图2可知，绳端受到的拉力F为＿＿＿＿N，绳端移动的距离s为＿＿＿＿cm，滑轮组的机械效率η为＿　＿＿。

变式练习1.小强利用如图1所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力Ff=600N，小强所用拉力F=250N，则拉力F的功率为＿＿＿＿W，该装置的机械效率是.

变式练习2、如图9所示，定滑轮重2N，动滑轮重1N。

物体A在拉力F的作用下，1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了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

变式练习3.如图10所示，不计绳重和摩擦，拉力F是125Ｎ，在10s内将重物匀速提升2m，此时滑轮组的机械效率是80%，则下列说法正确的是（）

A.动滑轮重是50Ｎ　　　　B.物体重是375Ｎ

C.拉力F的功率是25W　　D.拉力F做的功是750Ｊ

典型例题3.如图所示，物体A的质量为50kg，当力F为100N时，物体A恰能匀速前进，若物体A前进0.5m所用的时间为10s,（不计绳和滑轮重）求:

（1）物体A受到的重力.

（2）物体A受到的摩擦力.

（3）力F做的功.（4）力F做功的功率.

变式练习1。

一台起重机将质量为420kg的货物提高了5m，如果额外功是9000J。

求:

（l）起重机做的有用功和总功；

（2）在此过程中起重机的机械效率。

（取g=10N/kg）

变式练习2.小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用图15中所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。

用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时，拉力的功率为0.36W，滑轮组的机械效率为75%。

（忽略摩擦及绳重）求：

（1）绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。

（2）若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时，其机械效率将如何改变？

说明理由。

变式练习3、如图22所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9×103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。

若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：

（1）作用于绳端的拉力F是多少？

（2）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？

（3）若实际所用拉力为400N，此时该滑轮的效率是多少？

（g=10N／kg

教学反思

三、本次课后作业：

四、学生对于本次课的评价：

○特别满意○满意○一般○差

学生签字：

五、教师评定：

1、学生上次作业评价：

○非常好○好○一般○需要优化

2、学生本次上课情况评价：

○非常好○好○一般○需要优化

教师签字：

龙文教育教务处

教务主任签字：

___________