10.1机械能 教案（表格式）

9.1机械能
教案
1教学目标
1.知道各种简单的机械及其特点;会画出给出杠杆的力臂。
2.理解杠杆的平衡条件,并能应用其解决简单的问题。
3.会根据要求组装滑轮组。
4.理解机械效率的含义,并能根据公式进行简单的计算。
2教学过程
【导入】简单机械
简单的机械复习
知道各种简单的机械及其特点;会画出给出杠杆的力臂。理解杠杆的平衡条件,并能应用其解决简单的问题。会根据要求组装滑轮组。理解机械效率的含义,并能根据公式进行简单的计算。
学习内容
一、基础诊测本章我们学过的简单机械有
、
、
、
等,使用这些简单的机械是为了工作方便(省力、、省距离、改变力的方向等)(一)杠杆1.定义:在力的作用下能绕
转动的硬棒称作杠杆。2.杠杆的五要素是:
、
、
、
、
。3.杠杆的平衡条件:⑴杠杆的平衡是指杠杆处于
或
状态。⑵实验前应调节
,使杠杆在
位置平衡,这样做的目的是:
。⑶杠杆的平衡条件:
。用公式可写成:
。4.杠杆可分为
杠杆、
杠杆和
杠杆。(二)滑轮定滑轮:①特点:
。②实质:
。③F移动的距离S和G移动的距离h的关系
。2.动滑轮:①特点:
。②实质:
。③F移动的距离S是G移动的距离h的
。3.滑轮组:①特点:即可以
,又可以改变
。②省力情况:若不计摩擦和绳重,有几段绳子拉着动滑轮,则拉力就是物重的
。4.轮轴是由具有共同转动轴的
和
组成,通常把大轮叫
,小轮叫
。斜面是一种
的简单机械(五)机械效率(η)1.有用功:
。额外功:。总功:
。2.
和
的比值叫机械效率。3.计算公式是:
。注意:任何机械的效率都
1。4.影响机械效率大小的因素有:机械自重及
。5.滑轮组提升重物时机械效率的公式是:
;利用斜面做功时,
力做的是总功,W总=
。
力做的是有用功W有=
。机械效率的公式是
。6.测量滑轮组机械效率的原理:
,必须用到的测量仪器有
、
。二、典例解析1.杠杆平衡条件的应用例1
如图1所示,曲杆AOBC自重不记,O为支点,AO=60cm,OD=50cm,OB=30cm,BC=40cm,要使曲杆在水平位置平衡,请作出最小力F的示意图及其力臂,并求出最小力的大小。2.探究机械的机械效率例2
如图2所示,小明学过机械效率后,提出了一个问题:“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系 ”针对这个问题,他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,并记录实验数据如下表:(1)第三次实验填入表格中的数据:有用功为____J,总功为
___J,机械效率是_____。(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越___________。(填“省力”或“费力”)(3)通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:__________。(4)如果小明还想探究机械效率与物重的关系,实验时应该控制哪些条件不变 答:_________________________________________3.机械效率功率的综合计算例3
如图3所示,小明同学在“测滑轮组机械效率”的实验中用10s的时间将重6N的物体匀速提升了0.3m,所测拉力F为2.5N,求:(1)有用功为多少 (2)滑轮组的机械效率为多少 (3)拉力F做功的功率是多少。三、达标针对练习1.人们常用的镊子是一种杠杆。如图4所示,用镊子夹取物体时,手压在B处,则支点在
处,它是
杠杆(填“省力”、“费力”或“等臂”)。3.学校升旗仪式上,当升旗手缓缓向下拉绳子时,旗子就会徐徐上升。这是由于旗杆顶部有一个滑轮,它能改变力的方向,但
(选填“能”或“不能”)省力。4.起重机在20s内把重物匀速提到楼顶,起重机所做的总功是4×104J,额外功是1.6×104J,则起重机的总功率是________W,机械效率是________。5.一物体质量为18kg,其所受重力为
N。如图6所示,小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m,所用拉力为200N。此过程中,小明做的有用功是
J,定滑轮的机械效率是
,拉力的功率是
W。(取g=10N/kg)6.如图7所示,用甲、乙两个不同的滑轮把同一货物提到同一高度,使用
滑轮能够省力,使用
滑轮机械效率较高。7.如图8所示的滑轮组,绳与滑轮间的摩擦不计。将质量为3kg的物体A放在粗糙的水平面上,以1m/s的速度匀速云移动时受到的摩擦力f=G/10,则物体的重力为
N;在2s内物体移动的距离为
m;拉力F为
N;拉力F的功率为
W。(g=10N/kg)8.一座高达40米的大桥,总长为8350米,其中正桥只有850米,而两侧引桥却长达7500米。一座大桥为什么要有这么长的引桥呢 小明很奇怪,请教老师后,他明白了引桥相当于一个斜面。(1)小明用如图9所示的斜面进行模拟实验,在保持斜面高度不变的情况下,改变斜面的长度,发现斜面越长,拉动小车匀速上升的力F越小。由此他明白了很长的引桥在汽车上桥是能起到
(“省力”或“省功”)的作用。(2)一辆总质量为2000千克的汽车以10米/秒的速度匀速通过一侧引桥(长3750米),需要的时间为______秒,所做的有用功为______焦。(g取10牛/千克)9.如图15所示是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg,所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍,滑轮组的机械效率为75%。若人以0.5m/s的速度匀速前行,经100s将货物拉出仓库,g取10N/kg,。求在此过程中:(1)人做的有用功为多大 (2)人的拉力为多大 (3)人拉力的功率为多大