第十一章简单机械和功.docx

1、第十一章 简单机械和功111杠杆一 学习目标：通过合作探究，知道杠杆以及杠杆平衡条件和杠杆平衡条件的应用。二 学习流程活动一：由图111，自己先做做看，思考并回答：1.你是怎样拔出图钉的？2.有哪些不同的方法？3.哪一种方法更方便、省力？活动二：通过观察图112开瓶扳手、衣服夹子使用时的特点, 指出用上述方法时，有什么共同之处？什么叫杠杆? 通过上述实验强调杠杆可以是_，也可以是_。结合实际举例：生活中哪些地方应用了杠杆？_。活动三：结合图113，1.介绍有关杠杆的名词：支点：_（O）。动力：_（F1）。阻力：_（F2）。动力臂：_（l1）阻力臂：_（l2）2力的作用线：就是_3力臂的画法：（

2、1）、_（2）、_（3）、_活动四：画出下图所示杠杆力F1和F2的力臂。活动五：探究杠杆的平衡条件：结合图114，1什么是杠杆的平衡状态：_调节杠杆在水平位置平衡的方法： _为什么要在水平位置平衡？_（4）多次测量的目的：_活动六：1.分三种情况探究杠杆的平衡情况，并将结果记入表格中：(教师课堂演示)测量次数F1/Nl1/cmF2/Nl2/cm 1232钩码和弹簧测力计的位置保持不变，改变钩码的数量，观察弹簧测力计的示数如何变化？_钩码的数量和位置保持不变，改变弹簧测力计的位置，观察弹簧测力计的示数如何变化？_钩码数量和弹簧测力计的位置保持不变，改变钩码的位置，观察弹簧测力计的示数如何变化？_

3、3分析表中的数据，得出结论：_。4“只要给我支点，就可以撬动地球”的不可能实现的原因_。活动七：结合课本P4杠杆的应用和分类1省力杠杆：_ 2费力杠杆：_3等臂杠杆：_ 对课本P5的常见器具进行杠杆分类：_分类原则：_活动八：生活物理社会1.生活中的剪刀：裁缝用的剪刀的刀刃比家用的剪刀要_；理发师用的剪刀手柄_；剪铁皮剪刀的动力臂比_；园艺师使用了哪些剪刀？各有什么特点？2.当人举哑铃和托铁球时，人的手臂可以看成是一个什么杠杆？活动九：1.课本例题估算大象的质量，写出已知、求、解、答。2.完成课后练习1、2杠杆 检测1若作用在杠杆上的动力是40N，动力臂是阻力臂的3倍，那么杠杆平衡时，阻力的大

4、小为_N2下图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是： （ ）3下列说法中正确的是 （ ）A杠杆都是直的硬棒 B力臂是力的作用点到支点的距离C力臂是支点到力的作用线的距离 D杠杆的动力臂总是大于阻力臂4如图所示，杠杆AOB的A端挂重为G。的物体，B端挂重为G的物体，杠杆平衡时AO处于水平位置，若AO=BO，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是： （ ）AGAGB BGA=GB CGAGB D无法比较5如图所示的杠杆中，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是 （ ）6.如图所示，一均匀杠杆A处挂2个钩码，B处挂1个钩码，杠杆恰好平衡，若钩码质量均为50g，在AB两处再各加一个钩码，那么：（

5、 ）A杠杆仍平衡 B杠杆左边向下倾C杠杆右边向下倾 D无法确定杠杆是否平衡7如图所示，O为杠杆AC的支点，在B处挂一小球，AO=OB=BC，为使杠杆在水平位置平衡，画出施加在杠杆上最小动力F1的力臂L1：，并标出F1的方向。8在一直径是100cm,质量是40kg的均匀圆柱体放在水平地面上, 靠在10cm的台阶边,如图所示, 为使它滚上台阶, 那么在圆柱体边缘的哪一点, 沿什么方向施力时, 才能使用力最小?在图上画出此力, 并求出此力的大小。9在“探究杠杆平衡条件”的实验中（1）把杠杆挂在支架上，实验前没有挂钩码时，发现杠杆右 端下倾，可将右端螺母向_边旋转，使杠杆在水平位置平衡（填“左”或“右

6、”）。（2）实验中共有6个钩码，杠杆上每格距离相等，调节好杠杆后，在杠杆左边离支点2格处挂了3个钩码，为使杠杆在水平位置平衡，请你在杠杆右边挂上钩码（用一种方法）你的方法是_ _。（3）实验中改变支点两侧的钩码位置和个数，用同样的方法一般要做三次，得到三组数据并进行分析.这样做的目的是_ _。112滑轮一：学习目标：通过合作探究，知道滑轮以及两种滑轮的特点及使用。二：学习流程活动一：结合图1114如何把木料运到楼上？做一做：选择合适的器材做一个模型，试一试能否实现自己的设想。活动二：结合图1115和图1116，说一说滑轮的结构_.a._这种滑轮称为定滑轮。b._这种滑轮称为动滑轮。c.举出生活

7、和生产中应用滑轮的实例，并指出分别是哪一种滑轮。活动三：探究使用定滑轮的特点：按课本图1117所示方式组装定滑轮。1在它的左侧挂钩码，右侧竖直向下拉弹簧测力计，观察比较弹簧测力计示数与钩码所受重力的关系？_2改变弹簧测力计拉力的方向，再进行观察和比较，得到的情况如何？_3改变钩码的个数，情况又如何？_实验次数钩码所受的重力F2/N弹簧测力计的示数F1/N1234分析表中的数据，你发现使用定滑轮有什么特点？_活动四：探究使用动滑轮的特点：按课本图1118所示方式组装动滑轮。1竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码保持平衡态，读出弹簧测力计示数，并思考这个示数与钩码所受重力的关系？_2改变钩码的个数，

8、情况如何？_实验次数钩码所受的重力F2/N弹簧测力计的示数F1/N1233分析表中的数据，你发现使用动滑轮有什么特点？_活动五：读一读：定滑轮和动滑轮的实质1找出定滑轮支点，确定其动力臂和阻力臂，动力臂和阻力臂的大小关系如何？_定滑轮实质是_杠杆.2找出动滑轮的支点，确定其动力臂和阻力臂，它们的大小关系如何？_动滑轮实质是_杠杆.活动六：滑轮组结合图1120。1滑轮组的使用特点：_2重物和动滑轮的重力由几段绳子承担，提起重物所用的力就是物重的_。3若考虑动滑轮重，应把“物重”改为“_”，即包括动滑轮重。活动七：1组装：组装口诀：单从_，双从_，从_向外绕。2按照要求组装下列滑轮组。（动滑轮自重

9、不计）用G/2的力提起重物；用G/3的力提起重物。活动八：生活物理社会1.轮轴是一种能_杠杆. 2. 门把手、汽车方向盘和扳手是轮轴，你能再举出一些例子吗？活动九：课后作业： 1、2、3 关于第2小题：结合实际情况，三个同学一组进行实验，比较得出结果。112 滑轮检测1使用定滑轮_省力，但是能_，给工作带来方便；使用动滑轮能_，但不能_，且动力移动的距离是重物升高距离的_2如图所示，是人用滑轮把货物提到高处的示意图，甲图中的滑轮是_滑轮(填“定”或“动”)，使用_图中的滑轮能够省力3用如图所示滑轮组提起重物，不计动滑轮自重和摩擦，若拉力F为50N，则物重G为 N，若绳子的自由端向上拉0.6m，

10、则重物升高 m。挂重物的钩子A承受的拉力是 N4动滑轮和定滑轮组成在一起叫 ，使用它吊重物时，既能 ，又可以改变 。若不计动滑轮自重和摩擦，动滑轮被几股绳子承担，所用的力就是 。若吊起动滑轮的绳股数为n，物重为G，则所用的力F可写成公式： 。5关于滑轮，下列说法正确的是（ ）A使用定滑轮不能省力，是因为它能改变力的方向B使用定滑轮不能省力，是因为它是等臂杠杆C使用动滑轮不能改变力的方向，是因为它能省一半的力D使用动滑轮能省一半的力，是因为阻力臂是动力臂的2倍第2题图6如右上图，在滑轮组提升物体，当绳子自由端被拉下2m时，物体升高了0.5m，被提升物体的质量是20kg。若不计动滑轮重力和摩擦阻力

11、，则拉绳子的力应为（ ）A40N B49N C98N D5N7按图中所给的省力条件，画出各滑轮组绳子穿绕方法。图中G表示物重，G表示动滑轮重，F表示人对绳子的拉力。8用滑轮组提起重物，要求省的力，且拉力方向向下，请在右上方框内画出滑轮组中滑轮个数最少的滑轮组的绕线圈。（不计动滑轮重、绳重及摩擦）113 功一：学习目标：通过合作探究，知道做功的两个必要因素以及功的计算。二：学习流程活动一：1回顾利用动滑轮提升重物，可以省力，但要费距离，提出：有没有既省力又省距离的杠杆？2介绍所要探究的斜面的实验装置，需要测量哪些物理量？可以解决我们需要探究的问题？3实验过程中拉动小车时要注意什么？_活动二： 设

12、计记录实验数据的表格：测量次数F/Ns/mG/Nh/mFs/(Nm)Gh/(Nm)1. 分析表格中的数据，同学们能得出什么实验结论？_2. 不考虑摩擦等阻力影响，能否找到既省力又省距离的机械?_3. 力与物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个有物理意义的量，物理学中称为_活动三：1.功的计算公式是_, 2其中W表示_，F表示_，s表示_。3. 在国际单位制中，功的国际单位是_，符号是_；活动四：11J=_.2功的单位是为了纪念_物理学家_在科学中的贡献而命名的。31J的功有多大？_活动五：1. 做功必须具备两个因素：(1)_.(2)_2.结合图1130所示的几种情景中，判断人是否做功, 为什么

13、? (a)女孩把一箱报刊搬起来_ (b)学生背着书包在水平路面上匀速前进_ (c)司机费了九牛二虎之力, 汽车还是纹丝不动_ (d)运动员踢了足球一下, 球在草地上滚动了一段距离_活动六:如图所示，在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m，推箱子的小朋友做了多少功？如果把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功？活动七：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，如图所示。已知AB段较粗糙，BC段较光滑，且BC 2AB。设拉力F在AB的过程中做功W1，在BC的过程中做功W2，则关于W1、W2大小关系正确的是( )AW1：W2l：l BW1：

14、W21：2 C. W1：W22：1 D少条件，不好判断大小关系典型例题例题1：如图所示，在平地上，用50N的水平推力推动重100N的箱子，前进了10m，（1）推箱子的小朋友做了多少功？（2）如果把这个箱子匀速举高1.5m，他做了多少功？例题2:判断下列几种情况人是否对物体做了功？为什么？司机用力推汽车，但汽车纹丝不动； 足球在草地上滚了一段距离； 学生背着书包在水平路面上匀速前进； 女孩把一箱报刊搬起来。 例题3：小明同学用10N的水平力把重100N的物体在4 s内沿离地面1m高的水平桌面拉动了10m，然后撤去这个力，物体又滑行了2m到达了桌边，用了1.5s，从桌边掉下后则在全过程中拉力对物体

15、做了_J的功，重力做了 J的功。例题4：斜面也是一种简单机械。如图5所示，已知斜面上木箱的质量m=40kg，人对木箱的拉力F=75 N，斜面长s=4 m，斜面高h=O5 m。木箱受到的重力为 ,拉力所做的功为 ,克服重力所做的功为 例题5：质量为5吨的列车，在平直铁路上匀速前进，若车受到的阻力为车重的1/5，前进100米所用时间为5秒，求：（1）列车受到的阻力为多大？（2）牵引力做的功为多大？例题6：某人用100牛的水平拉力使重为500牛的小车沿水平方向前进了5米，在这过程中拉力做的功是焦。后来又用沿斜坡方向的100牛的拉力将小车拉上坡顶，该斜坡长为5米，高为0.5米，这时拉力做的功为焦。例题

16、7：小明锯开木头，每拉一次锯条移动距离0.3米，所用的力为180N，连续拉锯50次用了60秒，这个过程中小明做功为多少J？例题8：一个体重为400牛的学生在10秒内跑上4米高的楼，则这位同学所做了多少功。例题9：某同学将质量为10kg的水桶从离井口3m深处匀速提到井口，在这一过程中,陈杰对水桶做了多少功?例题10：质量为5吨的列车，在平直铁路上匀速前进，若车受到的阻力为车重的，前进100米所用时间为5秒，求：（1）列车受到的阻力为多大？（2）牵引力做的功为多大？例题11：某同学用动滑轮将重为500牛的物体升高1.5米，所用拉力300牛，求（1） 滑轮克服物体重力做了多少功？（2）绳自由端（拉力

17、）移动的距离（3）拉力所做的做了多少功？例题12：大伟同学用一个距离手3m高的定滑轮拉住重100N的物体，从滑轮正下方沿水平方向移动4m，如图所示，若不计绳重和摩擦，他至少做了多少功? 例题13：如图所示，用滑轮组匀速提升一个重为600N的物体上升1.5米，已知拉力F为250N.求(1)克服物体重力做了多少功？(2) 绳自由端（拉力）移动的距离（3）拉力所做的做了多少功？课后反馈1如图所示，用力提水桶：由井底提起高度；提着水桶不动；在水平面上移动一段距离；爬上长为、高为的楼梯以上四种情况，力对水桶有做功的是_（填序号）；若，则做功最多的是_（填序号）2下列说法正确的是（ ）A一个人在工作着，他

18、一定做了功B只要物体受力的作用，力一定对物体做了功C物体通过的路程越长，作用在物体上的力对物体做功越多D有力作用在物体上，物体在力的方向上通过了距离，这个力才对物体做了功3在下图所示的四种情景中，其中力对物体没有做功的是（ ）4一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。关于拉力所做的功，下列说法中正确的是（ ）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5一个质量为0.25kg的苹果，从离地面3m高的树枝上落到地面，在这个过程中，_力对它做了_J的功（g取10N/kg）6一辆江西产的

19、“全顺牌”汽车，在昌九高速公路上以30ms的的速度匀速行驶，受到的阻力是2000N，这辆汽车1分钟做的功是_J7张鲁同学用100N的力，将重力6N的足球一脚踢出去20m远，他对足球做的功是（ ）2000J120J 2120J条件不足，无法确定8如图所示的滑轮组的每个滑轮重30N，在拉力F的作用下，重为90N的物体匀速向上移动了0.8m若不计滑轮转动摩擦，则整个过程中拉力F做功为（ ）A24J B32J C72J D96J9某同学体重500N，他用40N的力沿水平方向推木箱木箱重100N，经4s木箱在水平地面上移动了2m在这个过程中，该同学做的功是多少J？如果他把木箱搬到三楼，已知每层楼高4m，

20、则他对木箱至少做多少J的功？10水桶内装有体积为1.910-2 m3的饮用水，张力同学为班级的饮水机换水，他拉着水桶在水平地面上匀速前进了100米，然后匀速提起水桶放到1m高的饮水机上(水桶的质量不计)。求：(1)桶中水的质量。(2)张力同学所做的功。（g=10N/kg）11放学后，某同学背着重40N的书包沿水平路面走了200m，又登上大约10m高的四楼才回到家，则他在回家过程中对书包所做的功约为( )A0J B400J C2000J D2400J12、下列情况中做功一定为1焦的是( )A. 将重为1牛的物体移动1米。 B. 将重为1牛的物体竖直向上移动1米。C. 用1牛的力使物体移动1米。

21、D. 用竖直向上的1牛的力使受力物体竖直向上移动1米13、 如图，李萍同学将同一物体分别沿倾角不同的光滑斜面推上同一高度，则李萍做功( )A沿AD推力做功较多B沿BD推力做功较多C沿CD推力做功较多D沿AD、BD、CD推力做功一样多114 功率一：学习目标：通过合作探究，知道功率的意义以及功率的计算与测量。二：学习流程活动一：小明的教室在五楼，通常上楼需要1.5min，一次他跑步上楼只用了40s，请问：小明在两种情况下，做的功是否相同？_你认为这两种上楼方法从物理的角度思考，有什么不同？_ (3）为了描述做功的快慢，需要引进一个的物理量,它就是_活动二：1 功率的定义是_2 P表示_, W表示

22、_t表示_3 功率的计算公式可以表示为_活动三：1 功率的单位：在国际单位制中叫_，用符号_表示。 2 1W=1_3. 在工程技术中，功率常用的单位还有：千瓦（kW）、兆瓦（MW）换算关系：1kW=_W 1MW=_W活动四：1 结合课本P18介绍一些常见物体的功率。 2 记住人平时骑自行车的功率约为_W3 你能否再举出生活中的物体的功率?_活动五：估测人上楼的功率 需要测量哪些物理量，可以测出人的功率？_ 所需要的测量工具是什么？_ 计算功率的表达式是怎样的？_ 设计出记录表格实验次数重力G/N台阶数n一级台阶高度h/m时间t/s功率P/W123通过上述数据, 你能比较出你的同学上楼时的功率吗

23、?_活动六：在中考体育达标“跳绳项目”测试中，燕燕同学1min跳了120次，每次跳起的高度约为4cm，若她的质量为50kg，则她跳一次做的功约为多少J？她跳绳的平均功率约为多少W？(g=10Nkg)活动七：如图所示某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆，他的重心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少_N。若他在lmin内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少_W。典型例题例题1: 一个体重为400牛的学生在10秒内跑上4米高的楼，则（1）这位同学所做的功为多少（2）功率是多少？例题2：甲机器做功时的功率是5000W，它的物理意义：表示这台机器

24、_.乙机器做功时的功率是20000W，它的物理意义：表示这台机器_这两台机器中 机器做功快，例题3：一辆小轿车以10ms的速度匀速通过该隧道，若该小轿车发动机的牵引力为6000N，则（1）小轿车发动机的功率为多少，（2）则5秒内发动机所做的功为多少例题4：一木块在大小为10牛的水平拉力作用下，10 秒内沿水平地面前进 5 米，则拉力做的功为 焦，功率为 瓦；若木块重30牛，在此过程中重力对木块做的功为 焦。例题5：一个体重为400牛的学生在10秒内跑上4米高的楼，则这位同学所做功的功率例题6：质量为50kg的小勇做爬竿运动,当他爬到离地面3m的高度时,所用时间为10s,求他爬竿时所做功的功率例题7：一辆桑塔纳汽车在一段平直的京福高速公路上以30ms的速度匀速行驶，汽车的牵引力为2103N，求：(1) 牵引力的功率；(3)牵引力5 s内做的功例题8：某人用如图所示的牵引装置来锻炼关节的功能，重物的质量为3kg，若小腿拉绳使重物在3s内匀速上升0.5m，求：小腿对绳的拉力。绳拉重物的功率。例题9: 某同学用动滑轮提升重180N的物体，动滑轮自重20N，绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下，物体正以0.1m/s的速度匀速上升.求：（1）拉力F； （2）绳自由端移动的速度 （3）拉力做功的功率；课堂训练: 1在水平地面上，用50N的水平推力推重为100N的箱子，