【新教材】教科版11.5 改变世界的机械 学案 及 答案

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【学习目标】
1.知道轮轴和斜面等简单机械的原理
2.了解机械使用的历史发展过程
3.认识机械的使用对社会发展的作用
重点：了解机械使用的历史发展过程，认识机械的使用对社会发展的作用。
难点：分析轮轴和斜面的做功过程。
【自主学习】
1. 轮轴
①定义：
②轮轴公式：
③轮轴的两个主要功能是： 、
④轮轴是科技发展史上很重要的发明，它将 运动和 运动互相联系起来，实现二者的相互转化。
2. 斜面
①理想斜面：斜面光滑
②理想斜面遵从
③理想斜面公式： 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。
如果斜面与物体间的摩擦为f ，则： ；这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。
④生活中人们利用斜面发明了 。
【课堂练习】
1.如图所示的几种装置中，其中不属于轮轴的是（ ）
A. B. C. D.
2.如图所示是一种常见的螺丝刀，它由A、B两部分组成，用它来拧螺丝时，下列说法正确的是（ ）
A. A比B转动的角度要大
B. 它可以看成一个斜面
C. 它可以看成一个轮轴
D. 使用它可以省距离
3.骑自行车上一个陡坡时，有经验的同学会沿S形路线骑行，这样做是为了（ ）
A. 缩短上坡过程中所走的路程 B. 减少上坡过程中所做的功
C. 减小上坡过程中所施加的力 D. 缩短上坡过程中所用的时间
4.杠杆、滑轮、轮轴和斜面都属于简单机械，使用这些机械（ ）
A. 能省力 B. 能省距离
C. 能改变动力的方向 D. 上述三种情况均有可能
5.用如图所示的方法提升同一个重物，轮轴的轮半径是轴半径的二倍，则所用的拉力F甲、F乙之比为（ ）
A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶4 D. 4∶1
【课后巩固】
1.下列工具属于省力杠杆的是( )
A.镊子 B.船浆
C.钓鱼杆 D.扳手
2.关于简单机械的使用，说法不正确的是（　　）
A.使用撬棒可以省力 B.使用定滑轮不能省距离
C.利用斜面可以省功 D.使用滑轮组可以改变动力方向
3.如图所示，物重为G的物体在不同简单机械中均处于平衡状态（不计机械自重和摩擦），拉力F1、F2、F3、F4的大小关系是( )
A.F24.如图所示,斜面高2m、长4m,小明用平行于斜面的拉力F,将重400N的物体从斜面底端拉到顶端,已知拉力F=250N.对此过程,下列结果中正确的是（ ）
A.有用功为1000J B.总功为1600J
C.额外功为200J D.机械效率为60%
5.如图所示，斜面长3m，高0.6m，建筑工人用绳子在6s内将重500N的物体从其底端沿斜面向上匀速拉到顶端，拉力是150N（忽略绳子的重力）。则下列说法正确的是( )
A.斜面上的摩擦力是50N B.拉力的功率是50W
C.拉力所做的功是300J D.斜面的机械效率是80%
6.小明通过仔细观察，发现简单机械在生活中有很多实际应用，如：指甲钳、剪刀、钥匙等。将图所示的钥匙插入锁孔转动开锁时，钥匙就相当于一个______(填“杠杆”“滑轮”或“轮轴”)，属于 ______(填“省力”或“费力”)机械。但使用它时不省 。
7.在斜面上将一个重600N的物体匀速拉到高处，沿斜面向上的拉力F=400N，拉动的距离s=4.5m，提升高度h=1.8m，所用时间t=30s。则拉力F做功的功率为 W，此过程中物体受到的摩擦力为 N。
8.如图所示，斜面长2 m、高1 m，把一个质量为24 kg的物体沿斜面从斜面底端匀速拉到顶端，需要克服重力做功______________J。若斜面是光滑的，则沿斜面向上的拉力________N。在“核桃钳、红酒开瓶器和家中升降晾衣架上的滑轮”三种工具中属于斜面的是_________。（g=10 N/kg）
第6题图 第7题图 第8题图
9.斜面是在生活和生产中常见的简单机械，也是物理实验中常用的实验器材。
（1）使用斜面提升物体可以省力。如图甲，将重力为50N的木块放在长1m、高0.2m的斜面上，沿斜面向上匀速拉动弹簧测力计，记下测力计的示数为16N，则该斜面的机械效率η＝　 　%，木块在斜面上运动时受到的滑动摩擦力为　 　N.继续探究，可以得出斜面越陡，省力越　 　（选填“多”或“少”），机械效率越　 　（选填“高”或“低”）
（2）用斜面“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验，如图乙，使一个小球从斜面上不同高度由静止开始滚下，撞击水平面上的小木块，通过观察　 　比较小球动能的大小，可以探究物体的动能跟　 　这一因素的关系。
10.如图所示，斜面长s=8 m，高h=3 m。用平行于斜面F=50 N的拉力，将重力为G=100 N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10 s。求：
（1）有用功W有；
（2）拉力做功的功率P；
（3）物体受到的摩擦力f；
（4）该斜面的机械效率η。
1.小明在实验室内尝试用四种简单机械匀速提升同一物体（不计机械自重和摩擦），如图所示，其中所用动力最小的是（　　）
A. B.
C. D.
2.如图所示，甲、乙两斜面（不计摩擦）高度均为h，但甲比乙长，现把质量相等的两个物体从斜面底端匀速推到斜面顶端，则推力F1与F2的关系为（　　）
A.F1＞F2 B.F1＜F2 C.F1＝F2 D.无法确定
3.“低碳环保”是当今社会的主流，自行车是我国常用的交通工具，自行车的车把是一个 （填一种机械名称），使用这种机械的目的是为了 。自行车的车轮上有凹凸不平的花纹，目的是为了 。刹车时，自行车前轮受到的摩擦是 （填“有害”或“有益”）的。
4.盘山公路的物理模型是 （选填“轮轴”或“斜面”），利用该装置可以 （填“省力”或“省距离”）。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
自主学习
1. 轮轴
① 定义：由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的简单机械。
② 轮轴公式：（为作用在轮上的力，为轮半径；为轴上的阻力，为轴半径）。
③ 两个主要功能：省力、改变力的方向。
④ 运动转化：直线运动和圆周运动互相联系。
2. 斜面
① 理想斜面：斜面光滑（不计摩擦）。
② 遵循规律：功的原理（使用任何机械都不省功）。
③ 理想斜面公式：；
实际斜面公式：（为摩擦力）。
④ 应用：盘山公路、螺丝钉等。
课堂练习
1. C 2. C 3. C 4. D 5. A
基础练习
1. D 2. C 3. A 4. C 5. A 6. 轮轴；省力；功 7. 60；160 8. 240；120；红酒开瓶器
9.（1）62.5；6；少；高（2）小木块移动的距离；速度
10.（1）300J（2）40W（3）12.5N（4）75%
能力提升
1. D 2. B 3. 轮轴；省力；增大摩擦；有益 4. 斜面；省力
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