精选北师大版物理九年第九章《机械和功》word学案物理知识点总结.docx
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精选北师大版物理九年第九章《机械和功》word学案物理知识点总结
第九章机械和功
第一节杠杆
一、学习要求
1．能确认杠杆的支点、动力、动力臂、阻力、阻力臂。
2．能准确地画出杠杆的动力臂与阻力臂。
3．能应用杠杆平衡条件去分析解决简单的实际问题。
4．能根据一定的标准对杠杆使用特点以及作用效果等进行分类。
5．知道轮轴是杠杆的变形。
二、思维训练
想一想
1．到底怎样对杠杆分类才是科学合理的呢?
2．在探究杠杆平衡条件的活动中，你一定注意了首先调节杠杆在水平位置平衡吧!
这样做对填写书中实验探究记录表格中的哪几项数据有利?
为什么?
练一练
3．在图9—1所示的情景中，使用的工具属于费力杠杆的是（）
4．下列物件使用中不能看成杠杆的是（）
（A）筷子（B）火钳（C）指甲刀（D）橡皮筋
5．图9—2甲所示是使用扳手启瓶盖，其杠杆示意图为图9—2乙中的（）
6．下列关于杠杆的四种说法中，正确的是（）
（A）杠杆只可以是直的
（B）杠杆一定有支点
（C）杠杆的支点可以不在杠杆上
（D）杠杆的长度等于动力臂和阻力臂之和
7．如图9—3所示，杠杆处于平衡状态，若使弹簧测力计的示数变为原来的1／2，杠杆仍平衡，可以（）
（A）减少2个钩码
（B）减少3个钩码
（C）钩码数量不变，向左移一格
（D）钩码数量不变，向右移一格
8．杆秤是利用________制成的。
图9—4所示的杆秤最大能称5kg物体，秤钩到秤纽的距离为4cm，秤杆上表示5kg的秤星到秤纽的距离为40cm，不计杆秤自身重力，这杆秤的秤砣的质量是________kg。
9．图9—5为手上托着重40N物体的手臂骨骼与肌肉的生理结构示意图，手、手腕、尺骨和桡骨可以看成一支杠杆，重力不计，O为支点。
①在方框中画出此杠杆的动力和阻力的示意图；
②根据图中标尺估算出肱二头肌此时的收缩力约为
________N。
10．画出图9—6所示的渔民扳鱼网的杠杆示意图。
11．在图9—7中画出撬动石块时作用点在A点最小的力的示意图及其力臂。
试一试
12．筷子也是杠杆，使用筷子时，支点及动力、阻力的作用点各在何处?
观察你周围的人，看他们是如何使用筷子的，和你使用的方法一样吗?
试一试各种方法，看什么方法最好?
做一做
13．找一根长蜡烛、一根长针、两
个一样的茶杯。
先把长蜡烛的底部刮掉
一些蜡让它露出烛芯，再把蜡烛放在图
9—8甲所示的小刀片上，找出蜡烛的重
心，把长针通过中心插进蜡烛里乙最后
把长针架到两个茶怀上，如图9—8乙
所示，点燃两边的烛芯，蜡烛跷跷板便
会不停地翘动起来。
想一想这是什么道理?
三、问题探究
1．用一段细线将粗细均匀的直铁丝悬挂起来，直铁丝在水平位置处于平衡状态。
若将悬点右侧的直铁丝折叠一段，则
（1）可能出现的现象是________。
（2）你猜想此现象的依据是________。
2．某人从水果市场买了一个5kg的西瓜，若手边只有一把较长的直尺、一把最大称量为30N的弹簧测力计、一个网兜和一根细绳，在保持西瓜完整的情况下，如何粗略的验证西瓜的质量呢?
请你为他设计一种方法。
第二节滑轮
一、学习要求
1．认识定滑轮和动滑轮，能够识别生活和生产中常见的滑轮。
2．会根据要求使用和组装滑轮组。
3．能够根据滑轮及滑轮组的特点解决简单问题。
二、思维训练
想一想
1．观察图9—9所示的漫画，并回答：
（1）
这幅科学漫画有什么科学道理?
（2）如果你是图中的瘦子，为了防止图中出现的尴尬场面，你会如何改进装置?
（画图说明）
练一练：
2．用如图9—10所示的动滑轮匀速提升重物；若不计动滑轮所受重力及摩擦，G=100N，则拉力F=________N；若动滑轮重20N，则拉力F=________N。
若绳端向上通过的距离为s=4m，则重物被提升的高度h=________m。
3．如图9—11所示，物体重900N，动滑轮重60N，不计绳重和摩擦。
用力F匀速提起重物，拉力F为________N。
4．如图9—12所示，不计绳与动滑轮以及动滑轮与轴之间的摩擦，若拉力F=50N，则木块与地面之间的摩擦力f=________N。
当木块向前运动的速度v=5cm／s时，绳端被向前拉动的速度。
v绳=________cm／so
5．如图9—13所示，物体A重100N，在拉力F作用下物体A以lm／s的速度匀速前进
5m，拉力F为5N。
不计滑轮摩擦及自重，物体A和地面间的摩擦力是________N，绳子自由端移动的距离为________m。
6．用摩擦和绳重都忽略不计的定滑轮将重物匀速提起，分别沿图9—14所示的三个方向用力，若Fl=20N，则下列说法中正确的是（）
（A）物体重为20N
（B）F2大于20N
（C）F3大于20N
（D）F3小于20N
7．下列关于使用滑轮组优点的论述，较全面的是（）
（A）一定省力，又能改变力的方向
（B）一定省力，但不能改变力的方向
（C）有时既能省力，又能改变力的方向；有时可以省力，但不能改变力的方向
（D）肯定可以改变力的方向，省力与否要具体分析
8．如图9—15所示，是一工人师傅用于粉刷楼房外墙壁升降装置示意图，上端固定在楼顶。
若动滑轮质量为2．5kg，工作台质量为7．5kg，涂料和所有工具质量为20kg，工人师傅的质量为60kg，绳重及摩擦不计。
当工作台停在距地面10m高处时，工人师傅对绳子的拉力为多少?
（g取10N／kg）
9．如图9—16所示，是没有组装的滑轮组。
如果用它来提升重物，请你用笔画线代表绳子画出两种组装方法，并说出它们的不同。
做一做
10．图9—17是一种拉动窗帘的简易装置的示意图，该装置所用的是定滑轮，一般装饰商店均有售。
动手做个模型试一试。
三、问题探究
小红学习了简单机械后发现，所有的简单机械图9—17
“省力、必然费距离”，没有既省力，又省距离的。
如果想省一半的力，是否就要费一倍的距离呢?
为了弄清楚这个问题，她设计了图9—18所示的实验装置，竖直提升重物来进行研究。
请你回答：
（1）实验中不用刻度尺能行吗?
（2）实验中需要记录砝码和滑轮的总重外，还应记录哪些数据?
（设计一个记录数据的表格）
（2）是否有可能用一个等式来表示探究结论?
（3）
第三节功
一、学习要求
1．结合实例认识机械功的概念，理解做功的两个必要因素，能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。
2．理解功的计算公式W=Fs，并能进行有关计算，知道功的单位是焦耳（J）。
二、思维训练
想一想
1．结合实例想一想物理学中所说的力对物体做功与日常生活中所说的“做工”、“工作”、“劳动”有什么不同的含义?
2．当你从桌面上端起一杯水时，你对水杯做功了吗?
当你端着这杯水站在沿水平方向匀速运动的火车中，你做功了吗?
通过这些实例你是如何理解力对物体做功的两个必要因素的?
3．一口气跑上楼要比慢慢的上楼累得多，是否表明人做功多少与速度有关?
为什么?
练一练
4．在图9-19所示的情景中，力9对物体做功的是（）
5．下列叙述中，正确的是（）
（A）运动员将标枪投出去，运动员对标枪没有做功
（B）降落伞竖直下落，重力做了功
（C）人提着重物在水平方向上通过一段距离，人提重物的力对重物做了功
（D）小球在光滑的桌面上滚动一段距离，桌面对小球的支持力做了功
6．一个人用同样大小的水平方向的力拉着木箱，分别在光滑和粗糙两种水平地面上前进相同的距离。
关于拉力所做的功，下列说法正确的是（）
（A）在粗糙地面上做功较多（B）在光滑地面上做功较多
（C）两次做功一样多（D）条件不够，无法比较两次做功的多少
7．小明同学上课时不慎把他的物理课本掉到了地上。
若把课本从地上捡起放在课桌上，他对课本做的功大约是（）
（A）0．2J（B）2J（C）20J（D）200J
8．将两个鸡蛋托在手掌中举高1m，做功1J，则一个鸡蛋的质量是________kg（g=10N／kg）。
9．汽车自重12t，汽车在牵引力作用下做匀速行驶0.5km，所受阻力是车重的0.02倍，则牵引力克服摩擦阻力做功________J（g=1ON／ks）。
10．起重机吊着重为9000N的圆木，沿水平方向匀速移动10m，则起重机钢丝绳的拉力对圆木做的功是________J。
11．足球运动员用500N的力踢球。
足球离开运动员的脚后向前运动了50m，足球向前滚动过程中，运动员对足球做的功是_________J
12．磁悬浮列车总质量是10t，磁悬浮列车行驶时，强大的磁力将列车托起5em，那么托起列车做功________J。
13．某同学的质量为40kg，他在体育课的爬竿活动中，用10s时间匀速爬到竖直长竿的4m高处，在这段时间他做的功是___________J。
14．一个所受重力为1000N的物体，在100N的水平推力作用下，在水平地面上前进了50m，当推力撤去后，物体又前进了5m，求推力所做的功。
15．如图9—20所示，跳高运动员以背越式跳过了2.20m高的跳杆。
运动员高1.82m，重心距脚底1.08m，体重65kg，请问运动员过杆时克服自身重力至少做功多少?
（g=1ON／kg）
16．阅读短文后回答问题。
做功和能量
做功在物理学中具有特定的含义，人推车是对车施加一个向前的推力，车在力的作用下前进一段距离，只有在这种情况下，物理学才认为是人对车做了功。
人用的力越大，移动的距离越长，力的作用效果就越显著，人做的功就越多。
力和力的方向上移动的距离，是做功的两个因素，缺一不可，你从地面上提起水桶时，水桶在力的作用下，向上移动了一段距离，你对水桶做了功。
如果手提着水桶站着不动，虽然你用了力，但是水桶没有移动距离，你只是费了力气，没有对水桶做功，这叫“劳而无功”。
这里，手提着水桶站着不动和将水桶挂在钩子上没有什么两样。
做功是生产和生活中常见的现象。
不仅人能做功，运动的物体也能做功。
从斜面上滚下的钢球撞在木块上，能将木块推动一段距离；飞行的子弹能打穿物体，都是由于钢球和子弹克服阻力做了功的结果。
举高的物体也能做功。
气锤从高处落下，能把木桩打人地下；高空落下的冰雹，由于做功而砸坏了地上的农作物。
形状变化的弹簧也能做功，钟表里被旋紧的发条慢慢的放松，带动指针滴滴答答走个不停。
一个物体能够做功，就是它具有能量。
能量大的物体，做功的本领也大。
风具有能量，人们就安装风车，利用风力做功。
长江、黄河的水急流之下，蕴藏着很大的能量，人们筑起拦河坝，安上水轮机，让水从高处落下推动水轮机旋转，带动发电机发电。
问题：
（1）短文中告诉我们做功必须具备哪两个因素?
（2）请你用物理语言解释“劳而无功”的含义。
（3）物体对外做功后它自己的能量将怎样?
三、问题探究
请你先做一个实验，然后再回答问题。
实验操作：
在弹簧测力计下挂一个钩码，分别慢慢地向上提一段距离和迅速地（加速）向上提一段距离，在这两种运动方式下，观察测力计示数有什么不同。
回答问题：
若起重机提同一重物至某一高度，在加速上提与匀速上提两种情况下所做的功相等吗?
为什么?
第四节功率
一、学习要求
1．能用功率的概念解释实际问题。
2．能运用功率公式P=W/t进行简单计算。
二、思维训练
想一想
1．甲、乙两个机械，甲的功率大于乙的功率，是否甲一定比乙做功快?
2．如何比较两个机械功率的大小?
你有几种方法?
练一练
3．关于功和功率，下列说法正确的是（）
（A）机器做功少，功率一定小（B）功率小的机器做功不一定慢
（C）功率大的机器做功一定快（D）功率大的机器一定比功率小的机器做功多
4．某机械的功率为lOOW，表示该机械（）
（A）每秒做功为lOOJ／s（B）能做lOOJ的功
（C）1s的功率为IOOW（D）1s内做IOOJ的功
5．体重之比为5：
6的甲、乙两人比赛爬山，从同一地点沿相同路线爬上同一目标，所用的时间之比为9：
10，他们爬山时的功率之比为（）
（A）3：
4（B）4：
3（C）25：
27（D）27：
25
6．甲、乙两辆车，在大小相等、方向相同的力作用下，通过同样的距离，如果甲车用了5min，乙车用了10min，两力对车做的功和做功的功率分别为W甲、W乙、P甲、P乙，则
（）
（A）W甲（C）W甲>W乙，P甲>P乙（D）W甲=W乙，P甲>P乙
7．两个滑轮完全相同，其重力均为20N，分别用图9—21所示的两种方法，将重400N的物体以相同的速度匀速提升了10m，不计摩擦和绳重，则下列判断正确的是（）
（A）F1做的功大于F2做的功
（B）Fl和F2做的功相等
（C）F1做功的功率小于F2做功的功率
（D）F1和F2做功的功率相等
8．一台机车的功率为2X103kW，当它以72km／h的速度牵引列车沿水平路面匀速前进时，列车受的阻力为________N。
9．功率是25kW的拖拉机，它4h做的功如果由平均功率是0．4kW的耕牛去完成，需要________h完成。
10．某电梯的轿厢连同乘客的质量为1.2t，在10s内从一层上升到七层。
如果每层楼高3m，电梯电动机的功率至少________W。
（g=ION／kg）
11．如图9—22所示，一辆拖车用了9000N的力把一辆陷在水沟里的汽车给拉了出来，并在25s内把车子拖出6m，则拖车做功________J，拖车的功率为________W。
12．某工人用一个动滑轮将重500N的物体沿竖直方向匀速提升3m，拉力做功的功率为50W，若不计摩擦和动滑轮重，则绳子自由端的速度是________m／s。
13．如图9—23所示，物体A的质量是3kg，滑轮重0.6N，在拉力F的作用下物体以0.2m／s的速度匀速上升，不计绳重和摩擦，拉力是________N，在3s内拉力做功________J，拉力功率是________W。
14．用起重机匀速提升重为1200N的货箱，经20s货箱上升的高度为60m。
用两种方法求解起重机提升货物的功率。
15．高出水面30m处有一个容积是50m3的水箱，要用一台离心式水泵给水箱抽水，1h即可把水箱充满，这台水泵的功率至少是多少?
（取g=ION／kg）
做一做
16．观察两三台机械设备的铭牌，记下它们的功率。
三、问题探究
人的功率因人而异，而且从事不同的活动时，功率值也不相同。
实地测量你以平常的速度爬楼的功率。
（1）计算功率的表达式是怎样的?
需要测量哪些物理量?
（2）需要哪些器材?
（4）设计一个实验表格。
第五节探究________使用机械能省功吗
一、学习要求
1．知道使用任何机械都不省功。
2．理解机械效率，能用机械效率的公式计算简单问题。
二、思维训练
想一想
1．使用机械不能省功，为什么人们还要使用机械呢?
2．用水桶从井里提水的时候，所做的功哪部分是有用功，哪部分是额外功?
如果桶掉到井里，从井里捞桶的时候，捞上的桶里带了一些水，这种情况下哪部分是有用功，哪部分是额外功?
3．为什么机械效率总小于1呢?
练一练
4．关于机械效率，下面说法中正确的是（）
（A）额外功越少，机械效率越高
（B）有用功越多，机械效率越高
（C）做功越多，机械效率越高
（D）有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高
5．甲、乙两种机械的效率分别是70％和60％，则下列说法中正确的是（）
（A）使用甲机械省力
（B）使用甲机械做功快
（C）在相同时间内，使用甲机械完成的功多
（D）乙机械的额外功在总功中占的比例大
6．下列说法正确的是
（A）做功越大的机械，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，机械效率一定越高
7．汽车司机利用如图9-24所示的装置，把汽车从泥坑里拖出来。
试说明哪个力做的功是总功?
哪个力做的功是有用功?
8．一个人用100N的力利用杠杆来提起重250N的物体，人做功200J，将物体提高0.6m。
此过程中总功为----J，有用功为________J，额外功为________J，机械效率为----。
9．用某滑轮组将物体提高1m时，绳的自由端要拉动3m的距离。
已知将重物匀速提起用的拉力是80N，滑轮组的效率是80％，则总功是________J，有用功是________J，物体重是________N。
10．用一个滑轮组把重600N的物体匀速提高0.5m时，绳的自由端移动了2m。
求：
（1）不计滑轮重和摩擦，人对绳的拉力。
（2）若滑轮组的效率为75％，人实际对绳的拉力。
11．在电动机对水泵做功7X105J的相同时间内，水泵把5X103ks的水送到10m的高处。
求：
水泵的机械效率。
12．如图9—25所示，用一个动滑轮和一个定滑轮将所受重力为500N的物体，沿水平方向向左匀速移动1m，人拉绳的力是75N，已知物体与地面的摩擦力是120N，求这个滑轮组的机械效率。
13．如图9—26所示的滑轮组将重C：
100N的物体提高0.5m，若拉力F做功60J。
求
（1）滑轮组机械效率；
（2）拉力F的大小；（3）若已知动滑轮重18N，则在此过程中克服摩擦做功多少?
三、问题探究
教材中利用滑轮探究了“能否省功”的问题，请你设计一个实验探究
“使用斜面能否省功”。
请将你的猜测与验证猜测的探究过程与探究结论记录下来。
第六节测滑轮组的机械效率
一、学习要求
1．会测滑轮组的机械效率。
2．了解与机械效率有关的因素。
3．学会正确处理实验数据的方法。
二、思维训I练
想一想
1.影响滑轮组机械效率高低的主要因素有哪些?
练一练
2．分别用定滑轮、动滑轮和滑轮组提升同一重物，对绳子自由端所用的拉力分别为
100N、80N、60N，不计摩擦，则机械效率最高的是（）
（A）定滑轮（B）动滑轮
（C）滑轮组（D）不能确定
3．如图9—27所示，分别用甲、乙两个滑轮组提起相同的重物C，甲图中两个动滑轮重5N，乙图中一个动滑轮重3N，不计摩擦阻力，则两个滑轮组的机械效率（）
（A）甲比乙大（B）甲比乙小
（C）一样大（D）以上三种情况均可能
4．在“测定滑轮组的机械效率”的实验中，用如图9—28所示的装置进行了两次实验，得到的数据记录在下表中。
（1）计算数据，并相应填写在表中的空栏内。
次数
拉力9（N）
钩码总
重G（N）
拴弹簧秤的线端提升的距离（m）
钩码上升的高度h（m）
有用功W有用（J）
总功
W总（J）
机械效率
1
0.5
1.0
0.30
0.10
2
0.9
2.0
0.30
0.10
（2）从中可以看出，用同一滑轮组提升不同重物时，提升重物越重，滑轮组的机械效率越________。
5．小红和小雪在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图9—29所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。
小红匀速向上拉动弹簧测力计使钩码升高，并有弹簧测力计读出拉力为0．5N；同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0．1m，以上测量准确无误。
其他被测物理量和计算的数据如下表：
钩码重（N）
弹簧测力计提升的高度（m）
有用功（J）
总功（J）
机械效率
2
0.4
0.2
0.2
100％
（1）小雪和小红测得滑轮组的机械效翠为100％，他们意识到出现了错误。
请你帮助找出原因：
________。
（2）该滑轮组的机械效率为________。
（3）若提升的钩码重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将一（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
6．如图9—30所示的装置，己知物体A重为60N，在水平拉力F的作用下，物体以0.2m／s的速度做匀速直线运动，物体与水平地面之间的摩擦力为12N，若滑轮组的机械效率为80％，求：
（1）在4s内拉力F所做的功；
（2）拉力F做功的功率；（3）拉力F的大小。
7．如图9—31所示，利用一个动滑轮用80N的力提升重120N的口袋，在10s内把口袋提升了10m。
（不计摩擦）
（1）据这些数据，可以求出哪些物理量?
（至少写出五个）
（2）若用此动滑轮提升一个重为200N的重物，求此时的拉力和机械效率?
三、问题探究
请你设计一个实验探究影响杠杆机械效率的因素。
将你的探究报告写在下面。
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