第十一章《简单机械和功》复习(一)
一、【复习目标】
1.会通过实验探究杠杆的平衡条件。会用平衡条件进行简单计算。
2.知道杠杆的五要素,会画杠杆的力臂。
3.知道定滑轮,动滑轮的作用和实质。
二、【重点难点】
重点:会画杠杆的力臂;杠杆的平衡条件及应用
难点:通过实验探究杠杆的平衡条件
三、【知识梳理】
四、【学习过程】
【典型例题】
知识点一:知道杠杆五要素,理解杠杆的平衡条件
例1:画杠杆示意图:
(1)请你在图中画出使用剪刀时,杠杆AOB所受动力F1及动力臂L1、阻力臂L2。
(2)图中ABO可看成O为支点的杠杆,请在图中画出该杠杆动力臂和所受阻力的示意图。
(3)如图,F1是作用在抽水机手柄A处的动力,O为支点。请画出动力F1的力臂L1和阻力F2。
例2、下列常用的工具中属于省力杠杆的是___________;属于费力杠杆的是__________。
①镊子
②铡刀
③理发剪刀
④天平
⑤剪修树木的剪刀
⑥瓶盖起子
⑦钓鱼杆
⑧老虎钳
⑨汽车上的刹车闸
⑩撬棒
例3、如图,O为杠杆的支点,第一次杠杆在重物G和力F1的作用下处于水平位置平衡。如果第二次杠杆在重物G和力F2的作用下仍在图中位置保持平衡,下面关系中正确的是(
)
A.F1>F2
B.F1=F2
C.F1<F2
D.F2>F1>G
例4、(1)如图,使用羊角锤拔钉子,动力作用在锤柄上A点.
请作出拔钉子时所用最小动力F的示意图.
(2)如图,曲杆AOBC自重不计,O为支点,AO=60cm,OB=40cm,BC=30cm,要使曲杆在图示位置平衡,请作出最小的力F的示意图及其力臂L。
例5、如图为探究“杠杆的平衡条件”的实验装置,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,实验中:
(1)表中记录的是小明同学三次实验时部分实验数据,实验操作正确,请将表格中的实验数据补充完整。
(2)小虎同学在实验过程中,给杠杆左边挂2个钩码,杠杆右边挂3个钩码并移动钩码到某一位置时,发现杠杆左端偏高,就将杠杆右端的平衡螺母向左调节,结果杠杆仍不能保持水平平衡,请指出他实验中存在的问题:
,如实验过程中发现杠杆左端偏高,他的正确操作应是
。
知识点二:了解如何辨别定滑轮、动滑轮及其作用,知道滑轮组的省力情况及绕线方法。
例6、在日常生活中,用10N的拉力不能提起重15N的物体的简单机械是(
)
A.一个定滑轮
B.一个动滑轮
C.杠杆
D.斜面
例7、请画出用图中滑轮组匀速提起重物最省力的情况下绳子的绕法,并填写绳自由端拉力F与物重G之间的关系(不计滑轮重、绳重及内部摩擦).
五、【当堂反馈】
1.下列所示工具中,使用时不能省力但能省距离的是(
)
2.如图是用开瓶扳手打开瓶盖的示意图。O为支点,画出动力F的力臂(l1)和阻力F2的示意图。
3.如图所示,OA为一可绕O点转动的轻质杠杆,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_______处。
4.如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则(
)
A.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂长
B.F甲C.F甲>F乙,因为乙方法的阻力臂短
D.F甲=F乙,因为动力臂都是阻力臂的2倍
5.实验探究:在“探究杠杆平衡条件”实验中:
(1)实验前,先把杠杆的中点支在支架上,调节两端的平衡螺母,使杠杆在_______位置平衡。如果杠杆左边低右端高,则调节平衡螺母应向
移动。此后在整个实验过程中,是否还要再旋动两侧的平衡螺母?
。(图中杠杆上每格距离相等)
(2)实验中,改变支点两侧的钩码位置和个数,一般要做三次实验,得到三组数据并进行分析,这样做的目的是:_____________________________________________。
(3)如图,杠杆处于平衡状态。如果在支点两侧的钩码下方分别再挂一个等重的钩码后,杠杆______保持平衡(选填“能”或“不能”)。
6.在研究杠杆平衡条件的探究活动中,
(1)所需的器材除了杠杆、支架、细线、钩码外,还需要________。
(2)杠杆两端的螺母的作用是_______________
______。
(3)在杠杆的支点两侧上挂上钩码后,发现左端比右端高,应将钩码向_____移动(填“左”或“右”),使杠杆在_______位置平衡,这样的好处是__________________。
(4)实验得出:杠杆平衡条件是_____________________。
(5)下表是某同学实验的过程记录,请把表格中空缺部分补充完整。
次数
动力/N
动力臂/
m
阻力/N
阻力臂/m
1
1.96
0.04
0.02
2
0.06
0.98
0.03
3
2.45
0.03
1.47
(6)若某次操作出现如图所示情况,发现F1×OB与F2×OA两者并不相等,这是由于____________________,两者关系为F1×OB
F2×OA。(填“大于”、“小于”)
第十一章《简单机械和功》复习(二)
一、【复习目标】
1.
结合功的实例认识功的概念。
2.
结合实例理解功率的概念,会用功率公式进行简单计算,了解功率在实际中的应用。
3.
理解机械效率意义,会进行简单的机械效率计算。
二、【重点难点】
重点:会用功率公式进行简单计算;会进行简单的机械效率计算
难点:功、功率、机械效率的计算
三、【知识梳理】
四、【学习过程】
【典型例题】
知识点一:理解功、功率概念
例1、在图中的四种情境中,人对物体做功的是(
)
例2、东风牌汽车在平直的公路上匀速行驶160m,所用时间为20s,若此时汽车所受的牵引力为5000N,则这段时间内牵引力所做的功为
J,牵引力的功率是
__W。
知识点二:机械效率及影响因素;
例3、如图甲,邻居大叔正吃力地把一重物举到高台,放学回家的小明看见后急忙前去帮忙。他找来一块木板,搭成图乙所示的斜面,结果非常轻松的把重物推到了高台上。关于这两种方法,下列说法正确的是(
)
A.甲乙机械效率是一样的
B.大叔克服重力做功较多
C.两人做同样多的有用功
D.小明做功的功率要大些
例4、如图,分别将质量相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度(不计绳重摩擦,且动滑轮重小于物重),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F甲_____F乙
,η甲_____η乙(选填“>”、“<”或“=”)
例5、估测上楼时的功率:班里组织一次比赛活动,从一楼登上三楼,比谁的功率最大。为此,小明列出了需要测量一些物理量,①一楼地面到三楼地面的高度h;②从一楼到达三楼所用的时间t;③每个同学的质量m;④一楼到三楼楼梯的长度L;
(1)小明的计划中必须要测量的物理量是:__________(填序号)
(2)小明还想测出自己准确的上楼功率,所需的测量工具有_______、________、_________
(3)若用小明计划中所列的物理量的符号进行计算,那他登楼的功率表达式为:__________
例6、某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如下图
物理量
1
2
3
钩码重G(N)
4
4
6
钩码上升高度h(m)
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F(N)
1.8
1.4[
2.4
绳端移动距离S(m)
0.3
0.5
0.3
机械效率η
74%
(1)通过表中数据可分析出实验1是用_____图做的实验,实验2是用_____图做的实验,请将表中空白处填上恰当的数据。
(2)通过实验1、2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率___________
(3)比较实验1、3可得正确结论:使用同一滑轮组,____
______,可以提高滑轮组的机械效率.
例7、工人利用如图所示的滑轮组提升重物,不计绳重和摩擦.
⑴若工人用250N的力恰好能将重400N的物体竖直向上匀速提起2m,该滑轮组所做的有用功是多少?
⑵此时滑轮组的机械效率是多大?
⑶若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m,拉力F在这一过程中所做的功是多少?(效率呢?)
五、【当堂反馈】
1.以下几种情况中,力对物体做功的是(
)
A.人用力提杠铃,没有提起来
B.沿着斜面把汽油桶推上车厢
C.用力提着水桶水平移动2m,水桶离地面高度不变
D.物体在光滑水平面上匀速前进2m
2.如图,是小明测滑轮组机械效率的实验装置,他用80N的力,
在10s内把重为120N的物体提升5m,(不计绳重和摩擦)则此过程中(
)
A.他做的总功是1200J
B.他做的有用功是800J
C.他对滑轮组做功的功率是60W
D.该滑轮组的机械效率是75%
3.在生产和生活中经常使用各种机械,关于机械的下列说法,正确的是(
)
A.使用机械可以省力、省距离,也可以省功B.使用机械可以省力或省距离,但不能省功
C.机械做功越快,机械效率越高
D.机械做功越多,机械效率越高
4.甲同学重600N,乙同学重500N,他们进行登楼比赛,从一楼跑上六楼甲用了
60s,乙用了40s,则
同学做功较多,
同学功率较大.
5、某工人用如图所示的装置把重240N的物体提高1m,所用的拉力为150N,则该工人克服重力所做的有用功为
J,总功为
J,该滑轮组的机械效率是
.
6、一位初三年级的同学,从教学楼的一楼跑到三楼,用了10s,则他上楼过程中的功率大约是(
)
A.3W
B.30W
C.300W
D.3000W
7、如图,通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m,不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮重;
(2)绳自由端的速度的大小;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)当匀速提升重600N的物体时,求此时滑轮组的机械效率.
8、如图,用滑轮组提起重900N的物体,绳子自由端拉力F为400N,重物在20S内匀速上升了10m。求:
(1)物体上升的速度。(2)提起物体所做的有用功。(3)滑轮组的机械效率
杠杆
滑轮
一点、二力、二臂与作图
杠杆的平衡条件:F1l1=F2l2
滑轮组
特点
省力杠杆
定滑轮
简单机械
杠杆的应用
应用
应用
等臂杠杆
费力杠杆
特点
应用
特点
应用
特点
动滑轮
应用
特点
特点
F1
O
F2
G
图3
A
表示做功快慢
功
做功的两个必要因素
公式:W=Fs
单位
公式:P=W/t
功
功率
测量
定义
机械效率
概念
公式:η=W有
/W总
测滑轮组的机械效率:器材、原理、步骤
单位
举重运动员举着
杠铃原地不动
A
B
行人手提物品在水
平地面上匀速走动
C
妇女手推童车在水
平地面上匀速前进
D
人在推木箱时累得出
汗也没有把木箱推动
F甲
G
F乙
G
甲
乙
甲
乙
G
F
F