北师大版物理九年第九章《机械和功》word学案.docx

1、北师大版物理九年第九章机械和功word学案第九章 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91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

2、的是 ( ) (A)筷子 (B)火钳 (C)指甲刀 (D)橡皮筋5图92甲所示是使用扳手启瓶盖，其杠杆示意图为图92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93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12，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94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

3、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95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。 在方框中画出此杠杆的动力和阻力的示意图； 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96所示的渔民扳鱼网的杠杆示意图。 11在图97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

4、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 98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98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

5、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99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910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 。

6、3如图911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912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 = 5cms时，绳端被向前拉动的速度。v绳 = _cmso 5如图913所示，物体A重100N，在拉力F作用下物体A以lms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914所示的三个方向用力，若Fl = 20N，则下列说法中正确

7、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915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25kg，工作台质量为75kg，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

8、?(g取10Nkg) 9如图916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917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917 “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918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

9、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

10、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

11、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)02J (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=10Nkg)。 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 = 1ONks)。 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、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920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 =1ONkg) 16阅读短文后回答问题。 做功和能量 做功在物理学中

13、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

14、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

15、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

16、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lOOJs (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

17、功率分别为W甲、W乙、P甲、P乙，则 ( ) (A) W甲 W乙, P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921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72kmh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04kW的耕牛

18、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=IONkg) 11如图922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_ms。 13如图923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0.2ms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_

19、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=IONkg) 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

20、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 ( ) (

21、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

22、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925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。

23、13如图926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

24、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927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928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

25、(J)总 功W总(J)机械效率10.51.00.30 0.1020.92.00.30 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929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05N；同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为01m，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 0.2100 (1)小雪和小红测得滑轮组的

26、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930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0.2ms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931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。