课题:滑轮(二)
课型:新授
主备人:
学校集备组长签名
执教教师签名
班级:
学生姓名:
家长签名:
教学目标
认识滑轮组的作用2.通过探究了解滑轮组的特点和作用。3.能根据需要组装和使用滑轮组
教学重难点
通过探究了解滑轮组的特点和作用
教学方法
实验探究、探究归纳
一、课前预习:
1.定滑轮的特点是:
.实质是
2.动滑轮的特点是:
.实质是
3.在“研究动滑轮特点”的实验时,进行了正确操作,并记录数据如下表,
分析数据后发现,实验结果与课本中“使用动滑轮能省一半力”的结论不符。面对这一事实,下列做法中最不可取的是
(
)
A.
与同学分析可能原因
B.
实验失败,停止实验
C.
改进实验条件,重新实验
D.
查阅资料,了解结论的适用条件
二、新课学习
(一)情境创设/任务提出
任务一:怎样才能既能省力又能改变力的方向呢?
合作探究一个定滑轮、一个动滑轮的组合特点
1.试在甲乙两图中画一画绳子的绕法有几种?
2.测一测两种不同情况的绕线,拉力与物体重力G的关系如何?在旁边的方框里写下你的到的结果。
( http: / / www.21cnjy.com )
3.通过分析数据,你能得出怎样的结论:
任务二:还有没有既能省力又能改变力的方向其他方法?
合作探究多个定滑轮、动滑轮的组合会有怎样的特点:
(二)学会分析滑轮的受力情况
滑轮属杠杆类型的简单机械,不但可以用杠杆原理分析它的作用,也可以用平衡力来进行分析.
分析时首先要明确动滑轮上每股
( http: / / www.21cnjy.com )绳子承受的力是相等的,先弄清哪个是动滑轮,再画出动滑轮受力的示意图(若滑轮组中有几个动滑轮,可把几个动滑轮作为一个整体来考虑),用平衡力的知识得出结论.
如图7-2中,,;
图7-3中,F
=
(三)任务解决:知识归纳
分类
图示
实质
F1、F2的关系(不计滑轮重和摩擦)
动力、阻力移动的距离s1、s2的关系
定滑轮
动滑轮
滑轮组
(四)轮轴
阅读书本,回答有关问题:
1、轮轴等同于什么杠杆?
2、生活中有哪些地方用到“轮轴”
三、课堂检测
1.如图所示,每个钩码的质量是50g,滑块A在钩码的作用下恰能沿水平面匀速向右滑动,那么滑块A受到的摩擦力是
(
)
A.
3N
B.
2
N
C.
1
N
D.
0.5
N
2.如右图所示的滑轮组,挂上砝码a、b后恰好平衡,
若不计动滑轮重和摩擦,在a、b下面再加挂一个质量相等的小砝码,将出现(
)
A.a下降
B.a上升
C.仍保持平衡
D.条件不足,不能判断.
3.在图七所示的各滑轮组中,均不计滑轮质量及转动摩擦,所挂重物均为G,则其中拉力最小的是
(
)
4.如图所示的是用一个定滑轮和一个动滑轮组成
( http: / / www.21cnjy.com )的滑轮组,用这个滑轮组提升重为300N的重物(忽略滑轮组和绳子重及摩擦)在图甲上画出当动力F=150N时绳子绕法;在图乙上画出当动力F=100N时绳子的绕法。
5.图中给出两组滑轮组(a)、(b),若它们分别提起同一重物,请画出其中最省力的一组滑轮组的绕绳方法.(不计滑轮重、绳重及摩擦)
四、课后巩固
1.如图所示,物体重180N,绳重和摩擦不计.在拉力F的作用下,物体匀速上升了2m
求:(1)不计动滑轮重,求拉力F;
(2)若动滑轮重20N,求拉力F
(3)绳自由端(手拉处)上升的距离
2.如图所示,用滑轮组以0.1m/s的速度匀速提升一个重为600N的物体,动滑轮重30N,求:(1)
作用在绳端的拉力F
(2)
绳自由端上升的速度
3.请你设计一个滑轮组,并画出组装图,具体要求如下:
(1)穿绕滑轮的绳子最大承受力是800N,需要挂重物的重力是3300N(滑轮不计、摩擦及绳重不计);
(2)需要改变用力的方向;
(3)所用滑轮的个数最少。
根据你设计的滑轮计算提起重物时所用的拉力?如果要使重物升高2m,绳子自由端必须移动多少m?
4.如图所示,不计绳重、轮重、轮与轴间摩擦,用F=10N的力,拉着物体在地面上匀速运动,则物体与地面的摩擦力是多大?若物体向前移动1m,绳子要拉过多少m?
F甲=
G
F乙=
G
(a)
(b)课题:机械效率(一)
课型:新授
主备人:
学校集备组长签名
执教教师签名
班级:
学生姓名:
家长签名:
教学目标
知识技能目标1.知道有用功、额外功、总功。过程与方法目标2.理解机械效率,会计算机械效率。情感、态度与价值观3.根据生活事例认识物理知识,并运用物理知识解决实际问题。
教学重难点
理解有用功、额外功、总功的含义,机械效率的理解和计算。
教学方法
实验
总结
讨论
教师指导
教具
滑轮
测力计
刻度尺
一、课前预习:
案例:小明家最近买了一处新楼房,三楼。想把它装修一下,需把沙子运到三楼。请同学们根据需要,你有几种办法小明家解决这个问题
算一算,比一比
(1)假设楼层高度为3米,一袋水泥质量为50kg,若直接把水泥用绳子吊到楼上,人需要做多少功(袋子质量忽略不计,g=10N/Kg)
(2)若用图中滑轮组将水泥运送到楼上,需要在绳端施加的力为150N,则通过使用此机械把水泥运到楼上人需要做多少功?
(3)分析两次做功不同的原因
(4)结论:有用功
额外功
总功
机械效率
,机械效率用字母
表示
计算公式为
二、教学过程
情境创设:
提出问题:小明利用动滑轮把木料拉上四楼时,
( http: / / www.21cnjy.com )手拉绳做的功与动滑轮对木料做的功相等吗?
新课:
任务:[实验]
再探动滑轮
(1)设计实验方案:
(2)设计表格:
实验次数
物重G/N
重物上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s
Gh/(N·m)
Fs/(N·m)
1
2
3
任务解决:实验发现,Gh与Fs相等吗?如不等,哪个大?为什么?
2、几个基本概念:
有用功W有用
:__
额外功W额外
:__
总功W总:__
3、机械效率:
公式:
4、注意:对于实际机械,由于总是有额外功存在,η<
。
5、提高滑轮组机械效率的方法:
(1)
;
(2)
;
(3)
。
三、课堂检测
1.下列关于机械效率的说法中,正确的是
( )
A、做功多的机械,机械效率一定高
B、越省力的机械,机械效率越高
C、使用机械的目的是为了提高机械效率
D、使用任何机械,它的机械效率都小于1
2.从井中提水时,常常会发生
( http: / / www.21cnjy.com )吊水桶落入井里的事情.用物理知识分析下列说法,其中错误的是
( )
A、用吊水桶向上提水,人对桶和水做的功都是有用功
B、用吊水桶向上提水,人对桶做的功是额外功
C、吊水桶掉在井里,打捞水桶时桶里会带些水,这时人对水做的功是额外功
D、吊水桶掉在井里,打捞水桶时,人对桶做的功是有用功
3.通过测量滑轮组机械效率的实验,可得出下列各措施中能提高机械效率的是( )
A、增加动滑轮,减小拉力
B、改用质量小的定滑轮
C、减少提升高度,减少做功
D、增加提升重物重力,增大有用功
4.建筑工人用滑轮组,将重800N的重物匀速提高5m,拉力所做的功为4800J,则该滑轮组的机械效率是
( )
A、67%
B、73%
C、83%
D、100%
5.用完全相同的A、B两个滑轮
( http: / / www.21cnjy.com )组(绳重及摩擦忽略不计),分别提升重为G1和G2的两物体,若G1>G2,它们的机械效率分别为ηA和ηB,则
( )
A、ηA>ηB
B、ηA<ηB
C、ηA=ηB
D、无法判断
四、课后巩固
1.不计摩擦,用定滑轮、动滑轮、滑轮
( http: / / www.21cnjy.com )组分别提升同一重物上升同一高度,则机械效率最大的是
(
)
A、定滑轮;
B、动滑轮;
C.滑轮组;
D、一样大
2.如图所示,小明分别用甲、乙两个
( http: / / www.21cnjy.com )滑轮把同一袋沙子从地面提到二楼,用甲滑轮所做的总功为W1,机械效率为η1;用乙滑轮所做的总功为W2,机械效率为η2.若不计绳重与摩擦,则( )
A、W1=W2,η1=η2
B、W1=W2,η1<η2
C、W1<W2,η1>η2
D、W1>W2,η1<η2
3.有一人用同一滑轮组分别将重1000N和
( http: / / www.21cnjy.com )2000N的物体匀速提升5m,动滑轮重200N,不计绳重和摩擦,则上述两种情况中不正确的是( )
A、滑轮组的机械效率不相等
B、人做的额外功相等
C、人做的总功相等
D、绳子自由端移动的距离相等
4.用如图所示滑轮组提升重物.人用500N的拉力F,15s内使重为900N的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的重.
(2)人拉绳子做功的功率.
(3)滑轮组的机械效率.
5.下面是小明探究斜面的机械效率的部分数据。
(1)通过计算,在表中填上所缺数据。
(2)分析表中数据可得结论:在
相同时,斜面越粗糙,机械效率越____。
6.
测定滑轮组的机械效率,除了需要动滑轮、定滑轮、铁架台和钩码外,还需要
、_________和_________。
(1)测机械效率依据的公式是______________________。
(2)填写实验记录表格中缺少的数据。
钩码重(N)
拉绳子力(N)
钩码上升高度(m)
绳子自由端移动距离(m)
有用功(J)
总功(J)
机械效率
8.4
4
0.1
0.3
(3)提升相同的砝码时,若增加动滑轮的个数,机械效率将
。(选填“增大”,“不变”,“减小”)
7.某同学通过一滑轮组将重为320N的物体匀速提起只用了100N的力,已知该滑轮组的机械效率为80%,请你画出符合此要求的滑轮组。
(写出分析过程)
8.一台功率为40kW的抽水机,机
( http: / / www.21cnjy.com )械效率为60%,如果要把河水抽到5m
高的地方,则每小时抽水机做的总功
J,其中有用功是
J,所抽水的质量是
kg。
次数
斜面材料
物体重力/N
斜面高度/m
斜面长度/m
沿斜面拉力/N
机械效率
1
较光滑木板
4
0.2
1.2
0.9
74%
2
较粗糙木板
4
0.2
1.2
1.2
55%
3
铺有毛巾的木板
4
0.2
1.2
1.6课题:杠杆(三)
课型:新授
主备人:
学校集备组长签名
执教教师签名
班级:
学生姓名:
家长签名:
教学目标
复习杠杆的五要素、力臂的画法、杠杆平衡条件、杠杆的分类;通过例题讲评,加深对杠杆平衡条件的理解能应用杠杆平衡条件解题
教学重难点
通过例题讲评,加深对杠杆平衡条件的理解
教学方法
例题讲评
讨论
练习反馈
教具
一、课前预习:
1.
叫做力臂。
2.
杠杆平衡条件的内容:
,公式:
3.通常杠杆可以分为:省力杠杆---特点是:
;费力杠杆---特点是:
;以及等臂杠杆---特点是:
。
4.自主学习课本P6例题,并尝试归纳解题注意事项。
5.如图,AB=1m,
OB=
3m,
F=120N
,
则杠杆在水平位置平衡时G=
?
二、课堂教学
1.如图所示,秤砣质量为0.5kg,秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为8cm,挂上重物后,秤砣移至距O点32cm的B处时,秤杆正好水平。求:
⑴被称物体的质量;
⑵刻度为3千克的秤星与秤纽O点间的距离。
(秤杆的自重可忽略不计)
2.
扁担长m,前后两端物体的重力分别为G1=500N,G2=300N。若不考虑扁担的重力。⑴人的肩头应在什么位置,扁担才平衡
⑵若扁担两端同时增加△G=100N的重力,杠杆还能平衡吗?为什么?
3.如图所示,互成90°角重量不计的
( http: / / www.21cnjy.com )硬棒,在A点挂重为200N的物体,要使棒在水平位置平衡,则在C点作用最小的力是多大?(其中OA=BC=40cm OB=30cm)
4.
有一根均匀木尺AB,放在一个水平桌面上,它的一端伸到桌面的外面,伸到桌面外面的那部分的长度是木尺的三分之一,在木尺末端的B点加一个作用力F(如图12所示),当F=3N时,木尺的另端A开始向上翘起,那么木尺受到的重力为多少?
5.
一根直杆可绕轴O转动,在直杆的中
( http: / / www.21cnjy.com )点挂一重物,在杆的另一端施加一个方向始终与杠杆垂直的力F,如图所示,当直杆从竖直位置慢慢抬到水平位置的过程中,力
F的大小变化情况应是(
)
A.一直增大
B.一直减小
C.先增大后减小
D.不变
三、课堂检测
1.如图所示,要使杠杆平衡,在A点作用的力分别为Fl、F2、F3,则(
).
A.沿竖直方向的力Fl最小
B.沿垂直于杠杆OA方向的力F2最小
C.沿水平方向的力F3最小
D.无论什么方向,用的力一样大
2.
画出使杠杆AB在图示位置静止时所用最小力F的作用点和方向。
3.如图所示的杠杆重不计,O
( http: / / www.21cnjy.com )为支点,AO=0.2m,当在A点悬吊一重6N的物体,绳子的拉力F=3N时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力F的力臂l2,力臂l2为多少m?
4.如图所示,一根轻质木杆,A端细线下所挂50N的重物静止在水平地面上.当在B端加竖直向下的作用力F=30N时,木杆恰能在水平位置处于平衡状态,此时细线竖直.已知OA=15cm,OB=5cm,则重物对水平地面的压力为(
)
A.80N
B.60N
C.40N
D.20N
四、课后巩固
1.如图所示,一轻质杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态.l2是力F2的力臂,请在图中画出F1的力臂l1和力F2的示意图.
2.
有一半径为R,重为G的均匀滚轮,要使它滚上高为h的台阶,请在上图画出最小动力F的示意图,
3.如图所示,杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重GB的物体,杠杆处于平衡状态,AO=BO,杠杆自身重力不计,则
(
)
A.GA=GB
B.GAC.GA>GB
D.无法判断
4.如图所示,杠杆OA的B
( http: / / www.21cnjy.com )点挂着一重物,A端用绳子吊在滑环M下,此时OA
恰好成水平,且A点与圆弧架PQ的圆心重合,那么当滑环M从P点逐渐滑到Q点的过程中,绳子对A端拉力的大小将(
)
A、保持不变 B、逐渐增大
逐渐减少
D、由大变小再变大
5.一根2m长的粗细不均匀的木棒,若支点在距细端1.5m处木棒恰好平衡,若在距粗端1.5m支持它,则要在细端加98N的力。求:
(1)木棒重心的位置距粗端多少?
(2)木棒重多少?
6.如图所示,质量不计的光滑木板AB长1.6m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N。然后在O点的正上方放一质量为0.5kg的小球,若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零。(取g=10N/kg,绳的重力不计)课题:11.3功
课型:新授
主备人:
学校集备组长签名
执教教师签名
班级:
学生姓名:
家长签名:
学习目标
知识技能目标1.知道做机械功的两个要素。2.知道机械功的物理意义、公式及单位,了解1J的功大约有多大。过程与方法目标3.理解功的计算公式,会用功的公式解题。情感、态度与价值观4.能用生活中的实例解释机械功的含义。
学习重难点
能理解功的含义,解决功的计算题。
学习方法
实验
总结
讨论
教师指导
学具
斜面
小车
弹簧测力计
刻度尺
一、课前预习:
1.
物理学中,把
称为机械功,简称为功。
2.
机械功简称
,功的计算公式为W=
,功的国际单位是
,用字母
表示。
3.
对物体做功有两个必要条件:一
,
二是
。
二、教学过程
任务一:分析杠杆、滑轮(组)的优缺点
用动滑轮提物体可以省一半力,与此
( http: / / www.21cnjy.com )同时,手提绳子的自由端移动的距离与物体上升距离是什么关系?这说明动滑轮是省距离还是费距离的呢?
。
用筷子夹菜时,手指只要移动很小的一段距离,筷尖就能移动很长的距离,这说明筷子这种杠杆是省距离的,与此同时,你能判断筷子是省力还是费力吗?
。
思考:有没有既省力又省距离的简单机械呢?如果有你能举例说明吗?
。
任务二:探究斜面
(一)阅读教材P16
生活.物理.社会:斜面
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
(二)以斜面为研究对象(教材P16),用实验探究其使用时的特点。
在斜面上放一小车,车上放不同数量的砝
( http: / / www.21cnjy.com )码,沿斜面方向拉动小车,测出拉力大小F、小车通过的距离s、小车及砝码总的重力G,小车上升的高度h,并填入下表:
序号
F/N
s/m
G/N
h/m
FS/(N·m)
Gh/(N·m)
1
2
3
(1)比较F与G、s与h的关系,你可以发现斜面有哪些使用特点?
。
(2)比较每次FS与Gh的关系,看有什么发现。
。
如不考虑摩擦等阻力的影响,大量实验表明:既省力又省距离的机械是
的。
也就是说使用如何机械都不能省
。
任务三:什么是功
阅读课本P14,了解功的定义、符号、公式、单位、符号及单位的物理意义
做功的两个必要条件。
①
②
思考与讨论:观察教材P15图11-
28
不做功的三种情况
①
,再举一例:
②
,
再举一例:
③
,再举一例:
任务四:做了多少功?
例题分析:教材P15
例题
变式训练:
重50N的物体,在20N的水平拉力作用下,沿水平地面前进了0.5
m,问拉力、重力各做了多少功?
三、课堂检测
1.林雨将掉在地上的物理课本捡回桌面,所做的功最接近于
(
)
A.0.02J
B.O.2J
C.2J
D.20J
2.下列说法正确的是
(
)
A.一个人在工作着,他一定做了功
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.以下现象中力没有对物体做功的是
(
)
A.用力将铅球掷出
B.将一桶水提上楼
C.球在光滑的水平面上滚动
D.骑自行车上学校
4.在光滑水平面和粗糙水平面上推车
( http: / / www.21cnjy.com ),如果所用的推力相同并通过相同的距离,则推力对车所做的功是
(
)
A.一样大
B.在光滑水平面上做功较多
C.在粗糙水平面上做功较多
D.要由小车通过的时间来决定
5.在水平地面上,用50N的水平推力
( http: / / www.21cnjy.com )推动重100N的箱子,前进了10m,推箱子的人做的功为
(
)
A.50000J
B.1500J
C.5000J
D.500J
6.一个小球在光滑水平面上滚动,对它做功的有
(
)
A.重力
B.支持力
C.惯性力
D.没有力做功
四、课后巩固
1.一只重500N的箱子放在水平地
( http: / / www.21cnjy.com )面上,甲学生用100N的水平力将箱子水平移动10m,乙学生把这只箱子匀速提高2m,那么,他们做功的大小是
(
)
A.相等
B.甲学生做功多
C.乙学生做功多
D.条件不够,无法确定
2.小明用200N的力将
( http: / / www.21cnjy.com )一个重为5N的足球踢到了20m远的地方,则小明对足球做的功是
(
)
A.100J
B.4000J
C.0J
D.无法确定
3.小明用200N的力将一个重为5N的足球踢到了20m远的地方,则球在空中运动的过程中,小明对足球做的功是
(
)
A.100J
B.4000J
C.0J
D.无法确定
起重机将500N的物体提高6
m后,又水平移动4
m,对物体所做的功为:
(
)
A、3000
J;
B、5000
J;
C、2000
J;
D、1000
J。
5.如图所示,李晶同学将放在课桌边的文具盒水平推至课桌中央,她针对此过程提出了如下的猜想。你认为合理的是(
)
A.文具盒所受重力对它做了功
B.文具盒所受支持力对它做了功
C.文具盒所受的推力F对它做了功
D.在此过程中没有力对文具盒做功
6.春季运动会上,李明同学
( http: / / www.21cnjy.com )在中学男子5kg级铅球项目中创造了15.0m的新纪录。若他投掷时所用的力是500N,则他对铅球做的功是(
)
A.0J
B.7400J
C.7500J
D.条件不足,无法判断7.2008年事8月11日,在北京奥运会女子举重58kg级区比赛中,中国名将陈艳青以抓举106kg、挺举136kg和总成绩244kg的优异成绩刷新了她自己保持的挺举的总成绩两项奥运会记录,成为奥运会历史上首位蝉联冠军的女子举重运动员。试根据以上报道,估算出陈艳青在成功抓举的过程中对杠铃所做的功。
8.如图所示,物体重为180N,动滑轮重为20N,绳重和摩擦不计。在拉力F的作用下,物体匀速提升了2m.求:(1)拉力F的大小;(2)拉力所做的功。
9.分别用杠杆、斜面和滑轮组将同一物体举到相同高度,对物体所做的功(
)
A、杠杆最多;
B、斜面最多;
C、滑轮组最多;
D、一样多。
10.如图所示,用力F提水桶:①
( http: / / www.21cnjy.com )由井底提起H高度;②提着水桶不动;③在水平面上移动一段距离s;④爬上长为L、高为h的楼梯.以上四种情况,力F对水桶做功的是_________(填序号);若s>L>H>h,则做功最多的是_________(填序号).
11.把重为100N的木块沿着长5m,高3m的光滑斜面由底部匀速拉到顶端,则拉力F等于多少N?拉力F对木快做了多少功?
12.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示.由图象可知在0~2s这段时间内,物体处于__________状态,推力F做的功为_______J;在物体做匀速直线运动的阶段,推力F做的功为
J
(第5题)课题:机械效率(二)
课型:新授
主备人:
学校集备组长签名
执教教师签名
班级:
学生姓名:
家长签名:
学习目标
1.通过练习进一步理解有用功、总功,额外功、机械效率的概念;2.熟练运用有关公式解决滑轮组的竖直、水平拉动的实际问题。
教学重难点
同一装置的机械效率发生改变的分析和计算方法
教学方法
训练
讨论
教师指导
课前预习
1. 不考虑人克服自身重力做功,我们把重10
( http: / / www.21cnjy.com )0N的物体从地面上提起并把它举高到2m高的地方,我们对重物做了____J的功。如果人依然站在地面上,改用动滑轮来完成这件事,那么,我们在完成必须对重物做的___J的功外,我们还不得不克服动滑轮的_____以及滑轮与轴、绳子与滑轮之间的____来做功。从完成任务的角度看,我们直接对重物所做的功是有用的,物理学就称这种功为_____功。因为使用机械而导致的不得不做的功,其实不是我们做的目的所在,物理学把这部分功称为______功,也叫_____功。
2. 使用动力臂大于阻力臂的杠杆省_____,费_____;使用动力臂小于阻力臂的杠杆省____ 费_____;但它们都不能省_____。
3. 我们把使用机械时,所做的____功在____功中所占的百分比,叫做机械效率。写成公式就是_______。使用机械做功时,由于____不可避免,所以总功_____有用功,因此,机械的效率总_____1。
4.
某人把重100N的砂子提到6m高的楼上,桶重20N,人体重480N:
(1)人直接提着砂桶上楼,需要做的有用功是____J,额外功是___J,总功是____J机械效率是_____。
(2)若人站在楼上,用重10N的动滑轮把上述砂桶提上楼,需要做的有用功是__J,额外功是____J,总功是___J,机械效率是_____。
(3)若将(2)中的砂桶改用为重5N的口袋装砂子,则提砂子的过程中,需要做的有用功是___J,额外功是___J,总功是___J,机械效率是____。
5. 用一个动滑轮将重500N的重物匀速提高0.5m,在绳子自由端所用的拉力是300N,则W总=______J,W有用=______J,机械效率η=______。
6. 把一个重2000N的物体沿长4m
( http: / / www.21cnjy.com )、高1m的斜面匀速从它的底端推到顶端,所用的推力是600N。那么动力做的功是___J,它是____功。如果直接将物体升高1m,需要做功____J,这是____功,这个斜面的机械效率是_____。
7. 用动力臂是阻力臂3倍的杠杆,将重600
( http: / / www.21cnjy.com )N的物体抬高40cm,手向下压杠杆的力是250N,手下降的高度是___cm,人做的功是___J,机械效率是____。
二、教学过程
新课学习:例题精讲:
例1.1.用如图所示的滑轮组提起重物(绳重及摩擦忽略不计),动滑轮重为50N
(1)当重为150
N的物体被提升1m时,求有用功;额外功;机械效率;
(2)若被提重物为250
N,求重物上升1
m时,求有用功;额外功;机械效率;
(3)对比两次计算结果,请把你的发现了什么?
例2.
同一滑轮组挂不同物
( http: / / www.21cnjy.com )体时机械效率
(相同/不同);不同滑轮组挂相同物体时机械效率
(相同/不同);
同一滑轮组的机械效率与绳子股数
(有关/无关);如果探究过程中缺少刻度尺,
(能/不能)测出滑轮组的机械效率。
3.通过实验探究、讨论分析可知,要提高滑轮组的机械效率应从哪些方面着手?
例3.某人用如图所示的滑轮组匀速提升400N的重物,滑轮组的机械效率为80%,绳子自由端向下的速度是2
m/s,在此过程中,求:
拉力F;
拉力F的功率;
③滑轮组中动滑轮的重(不计摩擦和绳重);
若绳能承受的最大拉力为300N,此装置的机械效率最大可提高到多少?
三、课堂检测
1.
如图所示,小明分别用甲、乙两滑轮把同一桶沙子从一楼地面提到二楼地面,用甲滑轮所做的总功为,机械效率为;用乙滑轮所做的总功为,机械效率为。若绳重及滑轮的摩擦均可忽略不计,则(
)
A.,
B.,
C.,
D.,
2.如图所示,某同学用一个动滑轮匀速提起一袋重为180N的面粉,使面粉上升2
m,所用的拉力为100N,(不计摩擦和绳重)
求:(1)该同学所做的总功
(2)此动滑轮的机械效率?
3..利用如图所示的装置,用40N的拉力使物体匀速上升,不计绳重和摩擦,整个装置的机械效率为75%.求:
(1)物体和动滑轮的重各是多少?
(2)若绳能承受的最大拉力为50N,此装置的机械效率最大可提高到多少?
4.探究斜面的机械效率
要测定斜面的机械效率,实验中我们需要测量的物理量有
、
、
、
则斜面的机械效率=
5.小周同学学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系 ”针对这仑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:
实验次数
斜面的倾斜程度
物体重G/N
物体上升高度h/m
沿斜面拉力F/N
物体移动距离S/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
较缓
5.0
0.10
1.6
0.50
0.50
0.80
63%
2
较陡
5.0
0.15
2.2
0.50
0.75
1.1
68%
3
最陡
5.0
0.25
3.1
0.50
⑴.根据表中数据,可求出第
( http: / / www.21cnjy.com )三次实验的有用功为__________焦,
总功为__________焦,机械效率是_____________;
⑵.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,______;
(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:
。
四、课后巩固
1.
定滑轮、动滑轮、滑轮组分别提升同样的重物,在不计摩擦阻力和绳子重力的情况下,机械效率最高的是
(
)
A,动滑轮
B,定滑轮
C,滑轮组
D,都一样
2.采取下列哪项措施可以提高机械效率
(
)
A.有用功一定,增大总功
B.总功一定,增大额外功
C.有用功一定,减少总功
D.额外功一定,减少有用功
3.关于机械效率的说法中,正确的是
(
)
A.做功多的机械,机械效率高
B.单位时间内做的功越多,机械效率越高
C.额外功越少的机械,机械效率越高
D.使用任何机械,它的机械效率都小于1
4.某机械的效率是80%,其含义是
(
)
A.总功中有20%用来克服额外阻力做功
B.总功中有80%用来克服有用阻力做功
C.总功中有80%来克服额外阻力做功
D.以上说法都不对
5.甲、乙两台机器,甲的机械效率大于乙的机械效率,则
(
)
A.使用甲机器一定省力
B.使用甲机器做功一定快
C.使用甲机器做功一定省时间
D.以上说法均不对
6. 如图所示,AB=3AE,AC=2AE,AD=1.5AE。若把物体沿AB、AC、AD三个斜面匀速地拉到顶端A 时,(不计摩擦)则
A.沿着AB用的拉力小,做功多.B.沿着AC用的拉力小,做功多.
C.沿着
AD用的拉力大,做功少.
D.沿着三个斜面用的拉力不相等,做功一样多
7.(不计绳重与摩擦,且动滑轮重G动小于物重G),用它们分别将重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,所用的拉力分别为F甲、F乙,它们的机械效率分别为η甲、η乙。则下列关系正确的是:(
)
A.F甲<F乙
B.F甲>F乙
C.η甲<η乙
D.η甲
=η乙
8.某工地用如图所示的滑轮组匀速提升质量为500kg的物体,在重物上升0.8m的过程中,拉力F的功率为2500W,此时滑轮组的机械效率是80%,求:
(1)滑轮组做的有用功(g取10N/kg)。
(2)重物上升的速度。
如图所示滑轮组,重物G=12牛,每个滑轮重3牛,人用拉力F在2秒内把物体匀速提高了3米,不计绳重和滑轮轴处摩擦。求∶
(1)人做的有用功是多少?
(2)人的拉力F为多少牛?
(3)滑轮组机械效率为多少?额外功为多少?
(4)物体上升的速度为多少,人拉绳子的速度为多少?
(5)人拉绳子所做的功率为多少?
F
E
D
C
B
A
F甲
G
F乙
G
甲
乙第11章
简单机械
本章复习
学校
班级
姓名
日期
一、知识梳理:(学生整理)
二、分析总结(教师点拨)
三、例题突破:
知识点1:
力臂的画法;杠杆平衡条件计算;功和功率的计算
.
例1:如图所示,小明正在做俯卧撑,把他的身体
( http: / / www.21cnjy.com )看作一个杠杆,O为支点,
A
为重心,他的体重为550N。(1)画出地面对手的支持力F
的力臂;(2)
F大小为多少N?(3)若每次肩部上升0.4m,每分钟做30次,则他的平均功率多大?
知识点2:
斜面有用功、总功、机械效率的计算。
例2:
如图汽车车厢底板高h=1.5m,斜面长s=3m,现在用力F沿着斜面把重G=2000N的物体匀速拉到车上,若实际拉力为F=1200N,求斜面的机械效率。
知识点3:
滑轮组相关物理量的基本计算
例3:如图,一物体的重力为300N,此滑轮的机械效率为80%,在拉力的作用下匀速上升,5s上升了10m,(不计绳重及摩擦)
求:(1)有用功(2)总功(3)额外功(4)动滑轮重(5)人拉绳的功率
知识点4:
测定滑轮组机械效率实验
例4:某同学用两个完全相同的滑轮绕制了两个滑轮组(如下图),并选用其中一个完成机械效率测量实验,下面是实验记录:
次数
物重/N
物体升高/m
拉力/N
绳子拉下/m
有用功/J
总功/J
机械效率
1
4
0.1
3.00
0.2
0.4
0.6
2
0.1
6.25
0.2
1
1.25
80%
3
10
0.2
6.25
0.4
2
80%
(1)把表格中所缺少的数据填写完整.
(2)实验中需要的测量器材是弹簧
( http: / / www.21cnjy.com )测力计和
.读弹簧测力计示数时,应
拉动绳自由端,如果静止读数,会导致机械效率的测量值偏
.
(3)由表格中的数据可以知道,实验选择的是
(选填“左”或“右”)边一套装置.
(4)分析第1次和第2次的数据可以知道,对于同一个滑轮组,可以通过增加
来提高机械效率.
(5)分析第2次和第3次的数据我们可以得到的结论是:
.
四、能力提升:
1.一直杆可绕O点转动,杠杆下端挂一重物,为了提高重物,用一个始终跟杠杆
垂直的力使杠杆由竖直位置慢慢转到水平位置,在这个过程中直杆
……(
)
A.始终是省力杠杆
B.始终是费力杠杆
C.先是省力杠杆,后是费力杠杆
D.先是费力杠杆,后是省力杠杆
2.如图所示,用一个长为1.2m的斜面
( http: / / www.21cnjy.com )将重为4.5N的物体沿斜面匀速拉到0.4m的高台上,斜面的机械效率为60%,则把重物拉上高台时做的有用功是________J,物体与斜面间的摩擦力是________N。
五、课堂检测:
1.下列应用杠杆原理工作的工具中,费力的是…………………………………………(
)
A.铡刀
B.撬棒
C.剪铁皮的剪子
D.钓鱼竿
2.一个鸡蛋从课桌上掉到地上,此过程中重力做功大约是……………………………(
)
A.0.05J
B.
0.5J
C.
5J
D.
50J
3.起重机将1000N的重物匀速
( http: / / www.21cnjy.com )竖直提升3m后,又把重物水平移动了1m,则起重机对重物所做的功是………………………………………………………………………………(
)
A.1000J
B.2000J
C.3000J
D.4000J
4.两名运动员,甲运动员比乙运动员
( http: / / www.21cnjy.com )高,如果他们举起相同质量的杠铃所用的时间相等,如图所示,则……………………………………………………………………………(
)
A.甲做功较多,功率较大
B.甲做功较多,功率较小
C.甲做功较多,甲、乙功率相等
D.甲、乙做功相等,乙的功率较大
5.如图所示的杠杆重不计,O为支点,AO=0.2m,当在A点悬吊一重6N的物体,绳子的拉力F=3N时,杠杆在水平位置平衡,在图中画出拉力F的力臂l2,力臂l2为多少m?
6.用如图所示滑轮组提升重物.人用500N的拉力F在15s内使重为900N的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮的重.
(2)人拉绳子做功、功率.
(3)有用功、额外功、机械效率
六、课后巩固:
1.下列情况中,力对物体做了功的是(
)
A、用力举着重物在空中不动
B、手提重物在水平面上匀速运动
C、冰块在光滑的水平冰面上匀速运动
D、用力把木箱搬起来
2.用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑
轮组,不计绳子与滑轮的摩擦
……………………………………(
)
A.甲较省力且机械效率较高
B.乙较省力且机械效率较高
C.两个滑轮组省力程度不同,机械效率相同
D.两个滑轮组省力程度相同,机械效率不同
3.用如图所示的滑轮组,将重为10N的
( http: / / www.21cnjy.com )物体以0.1m/s的速度匀速提升,拉力F
=
6N,拉力的功率为
W,滑轮组的机械效率
。若不计绳重及摩擦,动滑轮的重力为
N。若增加重物则滑轮组的机械效率
(变大、变小、不变)
4.如图所示,在测定杠杆机械效率的实验中,竖直向上
拉动弹簧测力计,使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置,测力计的示数F为
N,测力计上升的高度s为0.2m.物块重G为1.5N,物块上升的高度h为0.3m,则杠杆的机械效率为
,使用该杠杆做额外功的一个原因是
.
实验序号
钩码重
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
①
1.0
20.0
0.7
40.0
②
2.0
20.0
1.2
40.0
③
3.0
20.0
1.7
40.0
5.在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
(1)实验时用手_______拉动弹簧测力计,使持在动滑轮下的钩码缓缓上升.
(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为_______.
(3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为_______W.静止时拉力F的大小_______(选填“大于”“小于”“等于”)1.7N。
(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将_______(选填“增大”、“减小”或“不变”).
6.电动自行车轻便、实用、无污染,很
( http: / / www.21cnjy.com )受人们喜爱.若某人骑电动自行车在一段平直的公路上匀速行驶了150m,用时30s,电动自行车的牵引力为20N,在此过程中:(1)电动自行车速度的大小;(2)
牵引力所做的功;(3)
牵引力做功的功率.
7.如图所示,工人用滑轮组提升
( http: / / www.21cnjy.com )重240N的物体,所用的拉力为150N,物体在5s内匀速上升lm.求:
(1)有用功;(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力的功率.
8.如图甲所示是工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形,所用动滑轮和筐受到的总重力为20N.某次操作中,将重423N的泥土以0.4m/s的速度匀速提起,在此过程中工人的拉力F所做的功随时间变化的图像如图乙所示.细绳的质量忽略不计,但需考虑转动过程中的摩擦力.求:
(1)根据图乙求拉力F做功的功率;
(2)利用该装置提升泥土的机械效率;
(3)在提起泥土上升3m的过程中,拉力F克服摩擦力做的功.
O
F
F
0.4m
1.2m
(第7题图)
(第9题图)
F
W/J课题:杠杆(一)
课型:新授
主备人:
学校集备组长签名
执教教师签名
班级:
学生姓名:
家长签名:
教学目标
1.知识与技能:(1)知道什么叫杠杆,能从常见的工具中辨认出杠杆(2)知道杠杆的5个要素。
2.过程与方法:通过对生活中的杠杆抽象认识,会画力臂和杠杆的示意图。3.情感、态度与价值观:通过规范的作图训练,培养学生解题的规范性。
教学重难点
力臂的定义及画法
教学方法
体验
实验
讨论
教师指导
教具
起子、
图钉、
剪刀
、木块、羊角锤、夹子等
一、课前预习:
1.
根据初二所学知识,我们知道:力的作
( http: / / www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网 )用效果是:可以使物体发生
,也可以使物体的
发生改变;影响力的作用效果的因素有:
、
、
。
2.数学知识回顾:画出下图中点A到直线ab的距离。
3.观察:家中的指甲剪、衣服夹子、开啤酒瓶
( http: / / www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网 )的扳手、剪刀、老虎钳、钓鱼竿等工具是怎样使用的,你能找出它们有什么共同特点吗?
4.动手体验:
(1)用笤帚扫地时,动力作用点、阻力作用点分别在哪里。
(2)筷子夹菜时,动力作用点、阻力作用点分别在哪里。
5.
自学课本后回答:
在 的作用下可绕 转动的 叫做杠杆。
(1)支点:杠杆绕着 的点;
(2)动力:使杠杆转动的力;(3)阻力: 杠杆转动的力;
(4)动力臂:支点到
的
距离;
(5)阻力臂: 到
的 距离。
二、教学过程
(一)情境创设/任务提出
任务一.认识杠杆
1.做一做课本(P2)“11.1
拔图钉”的活动,你用了哪些不同的方法?
如:(1)直接用手拔
(2)
哪种更方便、省力?
在生活中用到这一模型的工具很多,如
等。
任务二:自学课本P2页,认识描述杠杆的五个名词——杠杆五要素
1.杠杆的五要素分别是:________、________、________、________、________。
2.说出五要素的定义及表示符号。
任务三:合作探究
------力臂
1.什么是力臂?
2.分别找出下列两图中的支点、动力、阻力,再画出动力臂和阻力臂。
3.讨论并归纳:力臂的画法:
(二)任务解决---当堂反馈
1.画出下(甲)、(乙)图中的支点、动力作用点、阻力作用点、阻力臂。
2.画出图中动力臂L1和阻力臂L2。
三、课堂检测
1.判断下列说法是否正确
(1)一根硬棒就是杠杆
(
)
(2)杠杆可以是直的、弯的或者其他形状的
(
)
(3)支点一定在杠杆上
(
)
(4)动力、阻力只能分别作用在杠杆支点的两侧
(
)
2.关于力臂的下列说法中正确的是
(
)
A.
从支点到动力作用点的距离叫动力臂
B.
从动力作用点到阻力作用线的距离叫动力臂
C.
从支点到阻力作用线的距离叫阻力臂
D.
杠杆的力臂一定在杠杆之上。
3.如图所示的杠杆,O是杠杆的
,
如果F1为动力,F2为
,
动力臂为
,阻力臂为
。
4.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(
)
四、课后巩固
1.如图所示,工人师傅将油桶推上台阶,下列说法正确的是
(
)
A.这不能看作杠杆,因为油桶是圆
B.这可以看作杠杆,因为满足杠杆的所有条件。
C.这不能看作杠杆,因为没有支点
D.这可以看作杠杆,支点就是横截面的圆心。
2.画出图中各力对支点O的力臂:
3.如图11-1-11(a)所示,杠杆在力
( http: / / www.21cnjy.com )F1、F2的作用下处于平衡状态。O为支点,L1是力F1的力臂,在图中画出F2的力臂和动力F1。
F1
F2
O
O
F1
F2课题:第11章复习
课型:新授
主备人:
学校集备组长签名
执教教师签名
班级:
学生姓名:
家长签名:
学习目标
1.能从现实生活中识别杠杆,会画杠杆的力臂。理解杠杆的平衡条件,并能用来解决一些简单问题2.知道定、动滑轮和滑轮组的特点及作用,会组装简单的滑轮组;3.知道机械功和功率的概念,能用生活和生产中的实例解释机械功的含义,会利用功和功率的计算公式解题;4.理解机械效率,会计算或设计实验测定某种简单机械的效率;
教学重难点
应用知识解决问题
教学方法
训练
讨论
教师指导
课前预习
通过本章的学习,我掌握了……(可展示本章知识梳理的框架图)
二、教学过程
新课学习:例题精讲:
例题1有关杠杆力臂作图:
①画出图甲中作用在轻质杠杆OBA上的拉力F1的力臂和作用在杠杆上阻力F2的示意图;
②画出图乙中使轻质杠杆保持平衡的最小的力F的示意图;
③如图丙,杠杆在力F1、F2作用下处于平衡状态,L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1。
例题2夹子是我们生活巾经常使用的物品,下左图给出了用手捏开和夹住物品时的两种情况.下列说法中正确的是
(
)
A.当我们用手将其捏开时.它是费力的
B.当我们用其夹住物品时,它是费力的
C.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是省力的
D.无论用手将其捏开还是夹住物品时,它都是费力的
例题4
某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中
(1)他所准备的实验器材有:滑轮,细绳,铁架台,重物,还需
和
(2)实验中需要测的物理量有
、
、
、
。
(3)该同学实验时,记录的数据在表格中,请认真填写所缺少的部分
物重/N
物体提高的高度/m
弹簧测力计读数/N
绳自由端拉动距离/m
有用功/J
总功/J
机械效率
50
0.15
20
0.45
(4)根据表中的数据画出该同学实验时滑轮组的装置图;
(5)实验中弹簧测力计应该做
运动;
(6)同学乙观察并分析了甲的实验后,认为甲的实验中,可少用一种器材,少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率,通过和甲讨论
并经过老师的认定,他的方案是可行的,请你分析一下,去掉的
器材是什么?少测哪两个数据?
答:
(7)你认为提高滑轮组的机械效率有哪些办法?至少说两种。
三、课堂检测
1.如图所示,杠杆AOB的A端挂重
( http: / / www.21cnjy.com )为GA的物体,B端挂重为GB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(
)
A.GA>GB
B.GA=GB
C.GAD.无法比较
2.中考体育跳绳项目测试中,小明同学在lmin内跳了120次,则他跳绳时的功率大约是(
)
A.0.
5
W
B.5
W
C.50W
D.500
W;
3.如图所示,质量不计的光滑木板AB长1.6m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是8N,然后在O点正上方放一质量为0.5Kg的小球,若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,则小球至少运动
s细绳的拉力减小到零(g取10N/Kg,不计绳重)
四、课后巩固
1.如下图所示的工具或仪器中,属于省力杠杆的是(
)
2.许多居民楼墙外用铁三角架搁放空调主机,如上图所示,要使铁架较为牢固、安全。应把主机放在A处还是B处,请你在选择的主机上画出它的重力示意图和重力对O点的力臂。
3.用上图示所示的滑轮组提升重物,若拉力F将绳子的自由端移动1.5m时,重物升高
0.5m,请你在图中画出绳子绕法。
4.一物体质量为18kg,其所受重力为
( http: / / www.21cnjy.com )
N,如图所示,小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m,所用拉力为200N。在此过程中,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)
5.学习了机械效率知识后,全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想:A、斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关;B、跟斜面的粗糙程度有关;C、跟斜面的长度有关;D、跟物体的重力有关;
小明同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程。
实验次数
斜面倾角
斜面粗糙程度
物重G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长S/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η(%)
①
30°
粗糙
1
0.5
0.7
1
0.5
0.7
②
30°
稍光滑
1
0.5
0.6
1
0.5
83
③
45°
粗糙
1
0.7
0.9
1
0.9
78
(1)请你替小明在上表中的空格处填上适当的数据(小数位参照表中相关数据)。
(2)通过对比实验①②数据,可验证猜想
(填写字母)。
(3)通过对比实验①③数据,可以得出的探究结论是:当其它条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越
。
(4)若要验证猜想D,应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和 不改变。
6.用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计
( http: / / www.21cnjy.com )的示数F为
N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为
%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:
。
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数
钩码悬挂点
钩码总重G/N
钩码移动距离h/m
拉力F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η/%
1
A点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:
;
请简要说明两条理由:①
;②
。
7.小文同学在“测定滑轮组机械效率”的实验中,用如图所示的装置匀速吊起钩码,并记录了如下实验数据:
根据实验数据,小文同学计算机械效率的过程如下:
有用功:
W有用=(G1+G2)h=(4十0.4)
×0.1J=0.44J;
总功:W总=FS=
1.
6
×0.3J=0.
48J;
机械效率:
答:当匀速吊起4N重的钩码时,该滑轮组的机械效率约为91.7%.
小文同学的计算过程是否正确?如有错误,请在下方空白处写出错误之处
并对滑轮组的机械效率作出正确解答。
8.如图所示,物体G所受到的重力大小为40N.
(1)在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.
5m,求拉力F1在这一过程中对物体所做的功.
(2)若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上,用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m,此时拉力F2的大小恰为20N,求拉力F2在这一过程中对物体所做的功.
(3)比较上述两种情况,你能得出什么结论?
9.如图所示的滑轮组,已知物重350N,动滑轮重40N(绳重及摩擦不计),若重物匀速提升2m,求
(1)
拉力F为多大?
(2)
额外功是多少?
(3)
滑轮组的机械效率是多大?
(4)
提升重物再增加20N,那么该装置的机械效率
又是多大?
F1
图丙
图甲
图乙
(第2题)
(第1题)
(第3题)
(第2题)
(第1题)
(第3题)
(第4题)
(第5题)
(第6题)
(第7题)课题:滑轮(一)
课型:新授
主备人:
学校集备组长签名
执教教师签名
班级:
学生姓名:
家长签名:
学习目标
认识定滑轮和动滑轮2.通过实验探究归纳出两种滑轮的特点。
3.通过利用杠杆知识分析比较两种滑轮的实质。
教学重难点
通过实验探究归纳出两种滑轮的特点。
教学方法
实验探究、讨论归纳
一、课前预习:
1.杠杆的平衡条件。
______________________________________________公式:
___________
2.杠杆分为那几类?各类杠杆的特点是什么?
3.
这种滑轮称为定滑轮
这种滑轮称为动滑轮
4.请学生举出生活和生产中应用滑轮的实例,并指出分别是哪一种滑轮。
旗杆顶端的滑轮
塔吊提起重物时下端的滑轮
电梯上的滑轮
卷式窗帘上端的滑轮
二、新课学习
(一)情境创设/任务提出
任务一:认识滑轮
1.观察滑轮,说出它的构造。
2.你在生活中哪些地方见过滑轮?你知道它们起到什么作用吗?
3.定滑轮:
动滑轮:
任务二:合作探究使用定滑轮的特点
1.按右图所示方式组装定滑轮。
2.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。(将实验数据记录在表中)
3.改变弹簧测力计拉力的方向,再进行观察和比较。
4.改变钩码的个数,重做上述实验。
实验次数
钩码所受的重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
1
2
3
5.分析表中的数据,得出的结论是:
任务三:合作探究使用动滑轮的特点
1.按右图所示方式组装动滑轮。
2.竖直向上拉弹簧测力计,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。(将实验数据记录在表中)
3.改变钩码的个数,重做上述实验,进行观察和比较。
实验次数
钩码所受的重力G/N
弹簧测力计的示数F/N
1
2
3
4.分析表中的数据,得出的结论是:
任务解决:滑轮的实质
定滑轮与动滑轮在使用时,同样可以想当
的杠杆。如图3中杠杆的支点在哪里?
请在旁边的示意图中作出支点及重力的
力臂、拉力的力臂
(1)定滑轮可以看出一种变形的杠杆,由图3可知,定滑轮在使用时,相当于一个
杠杆,因此拉力和重力的关系是: ,即使用定滑轮不省力。
(2)动滑轮在使用时,同样可以想当的
( http: / / www.21cnjy.com )杠杆。图4中杠杆的支点在哪里?,由图可知,动滑轮在使用时,相当于一个
杠杆,因此拉力和重力的关系是:
。
三、课堂检测
1.使用定滑轮可以
,但不能
.
2.使用动滑轮可以
,但不能
.
3.定滑轮的实质是
,
动滑轮的实质是
。
4.定滑轮实质是一个
杠杆,使用定滑轮时不能
,但能
。动滑轮实质是一个动力臂是阻力臂
的杠杆,使用动滑轮时能
,但费
。
5.如右图动滑轮下面挂一个20kg的物体,挂物体的钩子B承
受
牛的力,绳端的拉力是
牛(动滑轮重不计).
6.如右图物体重10N,且处于静止状态
( http: / / www.21cnjy.com )。该滑轮是
滑轮,手拉弹簧测力计在1位置时的示数为
N。若手拉弹簧测力计在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,则它们的大小关系是F1
F2
F3。这证明使用定滑轮不能改变力的
,只能改变力的
。
四、课后巩固
1.一辆汽车不小心陷入了泥潭中,司机按图1所示的甲乙两种方式可将汽车从泥潭中拉出,其中省力的是
图。
2.如图2所示,当物体A
( http: / / www.21cnjy.com )在滑轮作用下沿水平面匀速运动时,弹簧测力计1示数为30N,则测力计2示数为__
__N,A受到的摩擦力为
N。(测力计及滑轮重不计)
3.如图3所示,物体
A
和
B
( http: / / www.21cnjy.com )所受重力都为120牛,滑轮重力不计。当分别用力匀速提升物体A和B时,FA为
牛,
FB为
牛。
4.如图4所示,小森用同样的力把甲、乙两物体匀速提升,如不计摩檫和滑轮重,则重力G甲
G乙(“<”、“=”、“>”=)。
5.用下列简单机械,使重量同为G的物体都处于静止状态,其中用力最大的是(均
不计摩擦)
(
)
6.如图,利用定滑轮、动滑轮匀速向上提升重物。已知物体重都是60N,
则:(1)不计动滑轮重及
( http: / / www.21cnjy.com )绳子与滑轮的摩擦,拉力F甲、F乙分别是多少?(2)如果物体被提升了2m,则绳子自由端移动的距离S甲、S乙分别是多少?
G
F
图3
图4
图1
F
1
2
A
图2
图4
图3课题:功率
课型:新授
主备人:
学校集备组长签名
执教教师签名
班级:
学生姓名:
家长签名:
学习目标
知识技能目标能通过实例、作图等多种方式来描述功率,能用公式计算功率。过程与方法目标通过对速度知识的回顾,引导出功率的概念。情感态度与价值观:能自己设计实验测量功率
学习重点
功率的概念和物理意义
学习难点
设计实验估测人上楼的功率
教学方法
实验探究、类比法
教具
体重计、秒表、刻度尺
一、课前预习:
1.功率表示__________________的物理量;
_________________
________叫做功
计算公式是:__
______
单位是__
____.
P表示_____
__,
功率的单位是___
____,专用单位是__
__
__简称___
_
_,
符号是______,
两个单位之间的关系是____________.工程技术上还常用_
_
做单位,1kW=_____W.某物体的功率是1000W,它的物理意义是
.
二.教学过程
情境创设、任务提出
根据课本P18图11-33所
( http: / / www.21cnjy.com )示情景,分析:在这两种情况下,小明的体重、上升的高度
,因此所做的功
,但所用的时间
,所以做功的快慢
。
思考:怎样表示做功的快慢呢?
我们曾用
内通过的
来表示物体运动的快慢,与之类似,我们也可以用
内做的
来表示做功的快慢。
任务一、功率
(1)物理学中,将
与
所用
的
叫做功率。它的大小等于
内所做的
。
(2)若用
表示功率,用
表示功,用
表示时间,则功率的公式可写成:
(3)在国际单位制中,功
( http: / / www.21cnjy.com )的单位是
(
),时间的单位是
(
),则功率的单位是
(
)。为了纪念英国工程师、发明家瓦特在改良蒸汽机方面的突出贡献,人们把功率的单位命名为
,简称
,用字母
表示。
在工程技术中,常用
(
)、
(
)等作为功率的单位。
(4)功率是用来表示
的物理量。
阅读课本P19图11-35“一些功率值”,了解一些物体的功率:
(a)麻雀飞行时的功率约为8
;
(b)人骑自行车时的功率通常为60~80
;
(c)家用轿车发动机的功率约为80
;
(d)动车组的功率为5.5~20
。
例1、户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式,所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动,在某次室内攀岩比赛中,质量为60kg的小明同学在20s内攀上高为15m的竖直岩壁,取得了很好的成绩。求:(1)小明攀岩过程中至少做了多少功?(2)小明攀岩过程中的功率多大?(g=10N/kg)
解:
例2、上海自主研发了一种氢燃料汽车,它使用氢气代替汽油。在一次测试中,汽车在水平路面受到2400N的水平牵引力,5min内匀速直线行驶了9000m。求:
(1)汽车受到水平方向的阻力是多少?(2)汽车牵引力所做的功和功率是多少?
解:
任务二、
11.4
估测上楼时的功率
如果要估测出人上楼时功率的大小,需要测量的数据有:
、
、
;所要用的测量工具有
、
、
。
例3、学校新购了一箱物理器材,小云同学将它从一楼搬到三楼,小彬同学想测定小云搬运器材过程中对箱子做功的功率.
【实验器材】________、________、________;
【实验步骤】小彬同学设计的测量步骤如下,其中多余的是
(
)
A.测出箱子的质量m
B.测出楼梯的总长度L
C.测出一楼到三楼的竖直高度h
D.测出小云上楼所用的时间t
E.算出小云搬运箱子的功率P
【实验设计】请你在虚线框内帮小彬设计一个记录实验数据的表格.
例4、登楼梯比赛时,某同学从一楼匀速登上五楼,共用了12s,该同学登楼时克服重力做功的功率最接近于(
)
A.
5W
B.
50W
C.
500W
D.
5000W
阅读课本P20
生活·物理·社会
“马力——功率的一种单位”
三.课堂检测
1.某人在水平地面上用100N的水平推力推动重为500N的物体,使物体以0.2m/s的速度匀速移动了3m,此人做的功是
J,功率是
W.
2.汽车发动机输出的功率是60KW,汽车
( http: / / www.21cnjy.com )以36km/h的速度匀速行驶1.2km,则发动机在这段路程共做功
J,汽车受到的阻力为
N.
4.下列关于功率的说法正确的是
…………………………………………(
)
A.功率大的机械比功率小的机械做功一定多
B.
功率大的机械比功率小的机械做功一定少
C.功率大的机械工作时所用的时间一定少
D.功率大的机械工作时做功一定快
5.下列关于功率的说法中错误的是
………………………………………(
)
A.功率大的机器做功不一定多
B.完成相同的功,用时越少,功率越大
C.做功越多,机械的功率越大
D.相同时间内做功越少,功率越小
四、课后巩固
1.李明同学快速地由一楼跑到三楼的过程中,他的功率与下列哪个值相近(
)
A.5W
B.50W
C.500W
D.5000W
2.在中考体育测试的跳绳项目中,某同学取得了每分钟跳150次的好成绩。假设他每跳一次所用时间相等,每次跳离地面的平均高度为6cm。则他跳绳时的功率最接近于:……………………………………………………………………………(
)
A.7.5W
B.75W
C.4500W
D.7500W
3.实验中学举行首届跑楼梯比赛,共有2
( http: / / www.21cnjy.com )0名选手进入决赛。若要测量参赛者的功率大小,需测出的物理量是……………………………………………………(
)
A.登楼所用的时间
B.参赛者的体重,所登楼层的高度
C.参赛者的体重,所登楼层的高度以及登楼所用的时间
D.参赛者的体重,所登楼层的高度,登楼所用的时间以及参赛者通过的路程
4.甲、乙两同学进行爬杆比赛.爬到杆顶
( http: / / www.21cnjy.com )时,甲用了9s,乙用了10s,甲、乙两人质量之比是5:6,则他们爬竿的功率之比P甲:P乙等于
……………………(
).
A.3:4
B.
4:3
C.25:27
D.
27:25
5.某建筑工地用如图所示的简易滑
( http: / / www.21cnjy.com )轮组重500N的砖块一次性匀速提升到离地面4m高的砌墙处,所用拉力为200N,时间为20s,这次提升砖块过程中:
(1)工人做的功;(2)工人做功的功率;课题:杠杆(二)
课型:新授
主备人:
学校集备组长签名
执教教师签名
班级:
学生姓名:
家长签名:
教学目标
知识技能目标1.知道杠杆平衡含义2.通过小组合作探究归纳出杠杆平衡的条件3.学会运用杠杆的平衡条件对杠杆进行简单的分类过程与方法目标4.通过观察和实验,理解杠杆平衡条件。情感、态度与价值观5.能认识生活中常见的杠杆类工具,并归类了解杠杆在生活中的基本应用
教学重难点
通过小组合作探究归纳杠杆平衡条件
教学方法
实验
总结
讨论
教师指导
教具
杠杆
铁架台
钩码
弹簧测力计
一、课前预习:
1.知识回顾:调节托盘天平时,把天平放
( http: / / www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网 )在
上,把游码放在
处;调节
,使指针指
处,这时横梁平衡。调节平衡螺母:若指针左偏就向
调;若横梁右高向
调。
2.体验与思考:在坐跷跷板时,体重小的同学要想把体重大的同学翘起,两人在跷跷板上的位置是怎样的?
3.杠杆的平衡状态是指
。
二、课堂教学
(一)探究杠杆的平衡条件
1.知道:杠杆的平衡状态是指
2.任务提出:常见的杠杆平衡的条件是什么?(只研究杠杆处于静止状态的平衡)
3.合作探究:
(1)测出一只钩码重_____N,杠杆上每格长度为_____cm
。
(2)将杠杆从其中点支起,并调节杠
( http: / / www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网 )杆两端的
,使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是
。实验前,发现杠杆处于如图所示的状态,应将杠杆右端的平衡螺母向______(右/左)移动,或者将杠杆左端的平衡螺母向______(右/左)移动。
(3)如图,杠杆在水平位置平衡
( http: / / www.21cnjy.com )。在杠杆左边挂上一定数量的钩码,在右边用弹簧测力计沿
方向拉。这么做的好处是
____________________。通过移动钩码或弹簧测力计的位置,仍使杠杆在水平位置平衡,多做几次的目的是
。
(4)学生分组进行探究实验
(5)实验数据记录表格:
实验次数
动力F1/N
动力臂L1/m
动力×动力臂F1
L1/N·m
阻力F2/N
阻力臂L2/m
阻力×阻力臂F2
L2/N·m
1
2
3
(6)任务解决:我的结论:
4.杠杆平衡条件
:
,字母表达式______________
杠杆平衡条件也称为
,最早是由古希腊学者_____________总结出来的。
5.当堂反馈:
(1)若F2=100N,L1=2m,L2=1m,则F1=
N
;
(2)如图所示,OA为一可绕O点转动的轻质杠
( http: / / www.21cnjy.com )杆,杆长2m,当作用于A点一个F=30N的竖直向上的力,为使杠杆水平不动,应将重为G=150N的重物悬吊于距A端多远处?
(二)杠杆的分类
根据杠杆使用情况,可将杠杆分为三类:
省力杠杆:动力臂_____阻力臂,动力____阻力,
特点是:它能省 ,却费 。如:____________________
费力杠杆:动力臂_____阻力臂,动力____阻力,
特点是:它能省 ,却费 。如:____________________
等臂杠杆:动力臂_____阻力臂,动力____阻力,
它
。如:____________________
三、课堂检测:
1.在探究杠杆平衡条件的实
( http: / / www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网 )验中,必须保持杠杆在_________位置平衡,这样做的目的是为了_________________________________________
.
2.杠杆平衡条件的数学表
( http: / / www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网 )达式还可以写成:F1=_______F2
,可以发现:如果动力臂是阻力臂的几倍,则动力就是阻力的_____________
.
3.下列说法正确的是(
)
A.只要杠杆静止不动,就称为杠杆平衡
B.杠杆平衡时,支点必须在杠杆的两边
C.杠杆平衡时,支点必须在杠杆的中间
D.杠杆在水平位置静止,才能称为杠杆平衡
4.如上图所示,质量可忽略的杠杆上所标的每一
( http: / / www.21cnjy.com )格长度都是相等的,O为支点,杠杆两边所挂的每一个钩码均相同,杠杆在水平位置平衡。在下列情况下,杠杆仍在水平位置保
持平衡的是(
)
A.两边都减少一个钩码
B.两边的钩码下各加挂一个相同的钩码
C.左边钩码向右移一格,右边钩码同时向左移一格
D.右边钩码下加挂一个相同的钩码,左钩码同时向左移一格
5.在建筑工地上常用独轮车搬运泥土
( http: / / www.21cnjy.com )一辆独轮车各部分的尺寸如图所示,设车厢和泥土的总重力G=
1200N,那么运泥土时抬起独轮车至少需用力F为多少?
课后巩固
1.在撬棒、天平、铡刀、扳手、
( http: / / www.21cnjy.com )酒瓶起子、理发剪刀、钓鱼杆、筷子等常见杠杆中,属于省力杠杆的有
,属于费力杠杆的有
,属于等臂杠杆的有
。
2.如图所示,一名同学在做俯卧撑,如果把人的躯干看作一个杠杆,这是一个________(填“省力”或“费力”)杠杆,该杠杆的支点是________(填图中字母)。
3.一把杆秤自重不计,提纽(支点)到秤
( http: / / www.21cnjy.com"
\o
"欢迎登陆21世纪教育网 )钩的距离是4㎝,秤砣重为5N,用这样的杆秤来称量质量为2㎏的物体,秤砣离提纽
㎝时,秤杆平衡。
4.下图是一些日常生活中所使用的工具,其中属于省力杠杆的是(
)
5.一根杆秤,如果秤砣被磨损掉一部分,用它称得的质量将比被称物体的实际质量(
)
A.偏大
B.偏小
C.相等
D.无法判定
6.园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时,常把树枝尽量往剪刀轴O靠近,这样做的目的是为了(
)
A.增大阻力臂,减小动力移动的距离
B.减小动力臂,减小动力移动的距离
C.增大动力臂,省力
D.减小阻力臂,省力
7.一均匀杠杆A处挂2个钩码
( http: / / www.21cnjy.com ),B处挂1个钩码,杠杆恰好平衡.若钩码的质量均为50g,在A、B两处再各加一个钩码,那么:(
)
A.杠杆仍平衡
B.杠杆的左边向下倾
C.杠杆的右边向下倾
D.无法确定杠杆是否平衡
8.
.在“研究杠杆平衡条件”的实验中
( http: / / www.21cnjy.com ),
(1)实验前没有挂钩码时,发现杠杆左端下倾,应将杠杆右端螺母向_______(选填“左”或“右”)边旋一些,使杠杆在水平位置平衡。
(2)实验时只有8个相同的钩码,杠杆上每格
( http: / / www.21cnjy.com )等距,当在A点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案)
①________________________________
;
②____________________________
。
(3)在实验中,小王同学猜想:杠杆平衡的条件可能是:动力+动力臂=阻力+阻力臂。
小马同学猜想:
杠杆平衡的条件可能是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。
他们共同通过实验,获得了一组数据。如下表。
动力F1/N
动力臂L1/㎝
阻力F2/N
阻力臂L2/㎝
3
6
6
3
根据上表数据,他们都认为自己的猜想是对的,那么你认为他们实验的验证方法存在什么问题?
9.墙壁上挂一杠杆,杠杆中间挂一重物,在一个
( http: / / www.21cnjy.com )始终与杠杆垂直的力F作
用下绕O点转动,请说明当杠杆在如图所示的位置缓慢转到水平位置时力F如何变化?如果该杠杆从水平位置继续向上缓慢转动,力F大小如何变化?