第1节
杠杆(第2课时)
导疑——情境导入，提出疑问
人类很早以前就使用了杠杆，如图就是我们的祖先在建造宫殿时利用木棒搬动巨大木料的情景，为什么用较小的动力可以克服较大的阻力呢？
学习目标：
1、经历探究杠杆平衡条件的过程，学习分析实验现象，寻找数据间规律，从中归纳出实验结论的一般方法。
2、理解杠杆的平衡条件，并能解决一些简单的问题
3、知道省力杠杆、费力杠杆用、等臂杠杆及在生活中的应用。
二．引探——自主学习，探究问题
（一）探究杠杆的平衡条件：
1.杠杆的平衡状态：杠杆在动力和阻力的作用下处于
或
。
（注意：杠杆不论在什么位置静止，都是处于平衡状态）
2.探究杠杆的平衡条件
提出问题：杠杆平衡时，动力、动力臂与阻力、阻力臂之间存在怎样的定量关系？
猜想：________________________________________________________
设计实验：
实验器材：杠杆、铁架台、钩码
实验步骤：
（1）如图，把杠杆的中点支在铁架台上，调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在
位置平衡；
（目的是
）
（2）在杠杆两端挂上不同数量的钩码，移动钩码的位置，直至杠杆在水平位置重新平衡。
（3）设右侧钩码对杠杆的施的力为动力F1,左侧钩码对杠杆施的力为阻力F2；测出杠杆平衡时的动力臂l1和阻力臂l2，将力和力臂的数值填入表中。
（4）改变动力F1和动力臂l1的大小，相应调节阻力F2和阻力臂l2再做两次实验。
(多次实验的目的是
)
进行实验与收集数据：
实验次数
动力F1/N
动力臂l1/cm
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
1
2
3
分析论证得出结论：杠杆的平衡条件是：___________________________________
表达式：
这个平衡条件就是阿基米德发现的
原理
（二）杠杆的应用
动力臂l1大于阻力臂l2
，则动力F1
_____
阻力F2，这类杠杆是省力杠杆。
特点：
力、
距离。
应用举例：_________________________________________________
2、动力臂l1阻力臂l2
，则动力F1
_____
阻力F2，这类杠杆是费力杠杆。
特点：
力、
距离。
应用举例：__________________________________________________
动力臂l1
=
阻力臂l2
，则动力F1
_____
阻力F2，这类杠杆是等臂杠杆。
特点：既不
力也
距离
应用举例：_____________________
三．释疑——主动展示，阐释疑点
例1：据《杭州日报》报道，2001年6月22日，在杭州动物园内，一位物理老师利用杠杆原理，仅用小小的弹簧测力计就测出了一头大象的质量（如图所示），测量时利用了一根长度为10m的槽钢作为杠杆，吊钩固定点O为支点，弹簧测力计的示数为200N，测得动力臂为9m，阻力臂为6cm，若不计槽钢和铁笼的质量，请估算大象的质量。g取10N/kg
2、如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB，置于支架上，支点为0，且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定在C处，当长木板AB水平时，绳与水平成30°的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N．一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO之间某处以V=1m/s的速度向B端匀速滑动，求：①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率③滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平．
四．启思——归纳总结，提炼方法
1、最小力问题：
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2，要使动力最小，就应该动力臂最长。做法是：在杠杆上找到距离支点最远的一点，连接动力作用点和支点的距离作为力臂，动力方向应该跟力臂垂直，并且让杠杆的转动方向与阻力让杠杆转动的方向相反。
力的变化问题：
利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2和控制变量法，抓住不变量，分析变量之间的关系。
再平衡问题：
杠杆再平衡判断，关键是要判断杠杆在发生变化前后，力和力臂的乘积是否相等。如果平衡杠杆两边的力和力臂成相同比例的变化，则杠杆仍平衡。
杠杆转动问题：
杠杆转动问题实质还是再平衡问题，用杠杆平衡条件列出方程，如果两边的力和力臂乘积相等，杠杆就继续平衡，如果两边的力和力臂的乘积不等，哪边乘积大，哪边就下沉。
五、精练——当堂训练，提升能力
1、在探究“杠杆平衡条件”的实验中，若杠杆在使用前左高右低，要使它水平平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向 调节。某小组得到的两组实验数据如下表所示：
动力F1／N
动力臂L1／cm
阻力F2／N
阻力臂L2／cm
2
5
1
10
1
6
2
3
根据实验数据，可以得出的结论是： （用文字或符号表述均可）
2、在探究杠杆平衡条件的实验中，多次改变力和力臂的大小主要是为了 （ ）
A、减小磨擦
B、使每组数据更准确
C、多次测量取平均值减小误差
D、获得多组数据归纳出物理规律
3、东营地区油气资源丰富，如图为我市的标志性机械“提油机”。是油机的旋转臂实质上是一根杠杆，其支点为O，请在图中画出力F的力臂L。
第3题图 第4题图
4、如图所示，小明正在做俯卧撑，把他的身体看作一个杠杆，O为支点，A为重心，他的体重为550N。地面对手的支持力F的力臂是 m，F大小为
N。
5、建筑工地上，工人用独轮车运送石块如图所示，石块与独轮车的总重为600N。重心在A点，则工人两手对车所施加向上的力F是 N；要想使F更小一些，你的建议是 。
第5题图
第6题图
第7题图
6、如图是小丽在“研究杠杆平衡条件”的实验中，使杠杆在水平位置平衡。如果在杠杆两边的钩码下面各增加一个大小相等的钩码，则杠杆
（ ）
A、仍然平衡
B、不平衡，左端下降
C、不平衡，右端下降
D、无法确定
7、在探究杠杆平衡条件的实验中，高兴同学用如图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡（杠杆上每格等距），但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式
（ ）
A、一个人无法独立操作
B、需要使用太多的钩码
C、力和力臂数目过多
D、力臂与杠杆不重合
8、如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A（OA与水平方向平行）向上拉动，力F在这个过程中 ；若F的方向始终坚直向上，则将杠杆缓慢地由位置A向上拉，力F在这个过程中 。（均先填“变大”、“变小”或“不变”）
第8题图
第9题图 第10题图
9、如图所示的是用道钉撬起出道钉的示意图。若已知作用在A点的动力F1＝2000N，试求这时道钉对道钉撬的阻力F2的大小。（道钉撬自身重力不计）
10、小强在验证杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前没有挂钩码和弹簧测力计时，发现杠杆左端高右端低，要使其在水平位置平衡，应将杠杆左端的平衡螺母向 调节，这一调节过程的目的是为了使杠杆的 杠杆平衡不产生影响，这时杠杆重力的力臂为 ；
（2）在图中，杠杆水平平衡后，小强调节左边钩码的个数和位置，使杠杆水平平衡时，测出F1＝1.2N，F2＝1.2N；OA＝30cm，OB＝20cm。他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中，发现F1×OA和F2×OB并不相等，从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1l2＝F2＝l2。小强的失误是 ；
（3）在图中，若B处的钩码不变，小强将弹簧没力计由A处移到C（OC＝10cm）处施加一个坚直方向的力，使杠杆在水平位置平衡，则这个力的方向应 ，大小为 N；
（4）在图中，若B处的钩码不变，小强不用弹簧则力计，在A处挂 N的钩码，杠杆在水平位置仍平衡。
11、如图是各式各样剪刀的示意图，它们都是一对的杠杆。现要用它们来剪开较硬的物体，其中选用最合适的剪刀是（
）
12、如图所示的简单机械，在使用中属于费力杠杆的是（
）
13、如图所示属于费力杠杆的是（
）
14、画出使杠杆AB在图所示位置静止时所用最小力F的作用点和方向
15、如图1所示，物体G的重力为200N，OA＝30cm，AB＝60cm，BC=50
cm，用此杠杆将物体G提起，所用的最小动力是多少？
A．起子
B．道钉撬?
C．筷子
D．钢丝钳第十二章第1节
杠杆(第1课时)
一．导疑——情境导入，提出疑问
古希腊的伟大的科学家阿基米德为什么敢说“给我一个支点，我就能够移动地球”？
学习目标：
1、知道什么是杠杆，能从常见的工具和简单机械中识别杠杆。
2、知道杠杆的一些名词术语：支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂。
3、会找杠杆的支点，会画杠杆上的动力、动力臂、阻力、阻力臂。
二．引探——自主学习，探究问题
同学们通过查找课本，完成下列问题：
1、一根硬棒，在
能绕着
转动，这根硬棒就是杠杆。
认识下面生活中的杠杆。
图1
图2
图3
图4
图5
图6
图7
2、杠杆的五要素
支点：杠杆
的点，即定义
中的固定点，用字母_____表示；
动力：使
的力；用字母_________表示；
阻力：
的力；用字母_________表示；
注释：动力和阻力是按照力的转动效果命名的，都是外界施加给杠杆的力，杠杆是受力物体，力的作用点也一定在杠杆上。
动力臂：从支点到
的垂直距离，用字母_________表示；
动力臂：从支点到
的垂直距离。用字母_________表示。
三．释疑——主动展示，阐释疑点
1．
画出下列杠杆的力臂
2．
画出下面杠杆的力臂
四．启思——归纳总结，提炼方法
分组完成上面生活中的杠杆图1到图10的杠杆示意图。
注意：
（1）力臂是支点到垂足的距离，不是支点到作用点的距离，因此力臂不一定在杠杆上。
（2）作图细节方面：力的作用线用虚线表示，且力臂的长度应该用大括号或双箭头标记；垂直的地方应有垂足；支点处用O标记。
五、精练——当堂训练，提升能力
1、下列关于杠杆的说法中，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与阻力臂之和
2、下列测量工具没有利用杠杆原理的是 （ ）
A.弹簧测力计
B.
杆秤
C.
台秤
D.
托盘天平
3、如图所示，图中画出了它们的支点、动力和阻力，箭头表示力的方向，试画
出它们的动力臂和阻力臂。
A
B
E
F
4、标出图中各种杠杆工作时的支点、动力和动力臂、阻力和阻力臂。
A
B
C
D
E
图8
图10
图9
F1_1______
F2_1______
甲
乙
丙
丁第十二章
《机械效率》复习课
一、导疑——情境导入，提出疑问
回忆一下：关于“
简单机械”这一章我们学到哪些知识？
学习目标：
认识杠杆，能从常见工具和简单机械识别出杠杆。
知道杠杆的平衡条件及其杠杆的一些应用。
知道定滑轮、动滑轮、滑轮组及其作用。
会根据要求使用和组装滑轮组。
知道什么是有用功、额外功和总功。
理解什么是机械效率，知道提高机械效率的方法。
二、引探——自主学习，探究问题
（一）杠杆
1、定义：在力的作用下能绕
_______的硬棒称做杠杆。
2、杠杆的五要素是：
、
、
、
、
。作
3、杠杆的平衡条件是：
，用公式可表示为：
。
4、三种杠杆：
（1）省力杠杆：动力臂
阻力臂，动力
阻力；这种杠杆，省了
，费了
。
（2）费力杠杆：动力臂
阻力臂，动力
阻力；这种杠杆，费了
，省了
。
（3）等臂杠杆：动力臂
阻力臂，动力
阻力；这种杠杆，既
也
。
（二）滑轮
1、定滑轮实质上是
杠杆；使用定滑轮不省
，但能改变
。
2、动滑轮实质上是个动力臂是阻力臂
倍的杠杆；使用动滑轮能省
，但不能改变
。
3、使用滑轮组既可以
，又可以
；使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物体和动滑轮总重的
，表达式是：F＝
（三）机械效率
1、有用功是
（通常W有用=Gh）；额外功是
，但又
的功；总功是
即
做的功（通常W总=FS）。
2、机械效率是
跟
的比值。机械效率的公式是：
。
3、影响滑轮组机械效率的主要因素：（竖直方向上）重物的
___和动滑轮的
_____
_。对于实际机械，机械效率总
100%。
三．释疑——主动展示，阐释疑点
例1、如图所示，用一杠杆撬一块石头，杠杆上A点是动力的作用点，动力可以向上，也可以向下，还可以朝其他方向。(a)当动力方向向下时，在图上标出杠杆的支点O；(b)在杠杆上画出撬动石块的最小动力F。
例2、如图中，甲、乙两个滑轮组都是由相同的
滑轮组合而成。如图丙：大轮重10N，小
轮重5N，连杆重1N。先后用甲、乙两种
方式提起同样重的物体(G=500N)，如果忽
略摩擦力和绳的重力，则下列说法正确的
是（
）
A、F1=129N
F2=133N
B、F1=129N
F2=129N
C、F1=133N
F2=133N
D、F1=133N
F2=129N
例3、如图，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体竖直上升了1m，人拉绳的力为250N。求：滑轮组的机械效率为多少？动滑轮重多少？（不计绳重和摩擦）
例4、物体G在拉力F的作用下作匀速直线运动，拉力F为50N，物体向左移动了2m，
物体与地面间的摩擦力为120N。
求：⑴滑轮组对物体做的功；⑵拉力F做的功；⑶滑轮组的机械效率。
例5、某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有/J
测力计拉力F/N
测力计移动距离s/m
总功W总/J
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.3%
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越
。
（2）第3次实验中所做的有用功是
J，机械效率是
。
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功
(填“增大”或“减小”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，
额外功(填“增大”或“减小”)
四．启思——归纳总结，提炼方法
1、杠杆上的动力和阻力：根据动力和阻力的关系，可知它们使杠杆转动的方向是
的，若动力使杠杆做顺时针转动，则阻力就使杠杆做
转动。
2、力臂的方法：先找到
点，再画出力的
线，作支点到力的作用线的
，再画出垂直的符号即可。
3、求作杠杆上最小动力的方法：
求作最小动力问题，就是转化为找最长力臂问题，此类问题中阻力×阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大。
（1）在杠杆上找一点，使这点到支点的距离
；
（2）动力方向应该是过该点且和该连线
的方向。
4、讨论杠杆动态变化问题的方法：
由杠杆的匀速转动来研究动力大小的变化。因为杠杆是匀速转动的，所以在杠杆转动过程中遵循
（杠杆的平衡条件），分析要用到控制变量法，确定不变量，然后分析所研究量与变量的关系。
5、奇动偶定原理：
使用滑轮组时，直接承担重物的绳子段数为n。若n为偶数时，则绳子的固定端挂在
滑轮上；若n为奇数时，则绳子的固定端挂在
滑轮上。确定绳子的股数：数
上绳子的根数。
6、当定滑轮、动滑轮、滑轮组水平使用时，有用功是克服物体所受阻力f做的功,额外功是克服滑轮摩擦、滑轮重及绳重做的功，总功仍是动力所做的功。
机械效率分为滑轮类，斜面类，杠杆类以及简单机械组合类，组合类机械效率等于各机械效率之积。
五、精练——当堂训练，提升能力
一、选择题
1、如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是
（
）
A
B
C
D
2、下列关于简单机械的理解，正确的是
（
）
A、吃饭用的筷子是个省力杠杆
B、滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
C、使用杠杆，就是为了省力
D、使用定滑轮不省力，但可以省距离
3、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处靠近，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
4、如图所示，在已调节水平位置平衡的杠杆的左边挂一个钩码，下列操作中能使杠杆在水平位置重新平衡的是
（
）
A、在位置2挂6个相同的钩码
B、在位置4挂2个相同的钩码
C、在位置4挂4个相同的钩码
D、在位置6挂2个相同的钩码
第4题图
第5题图
5、如图是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F的变化情况是（
）
A.变小
B.变大
C.不变
D.无法确定
6、如图表示，下列简单机械中，省距离的是 （ ）
7、如图，轻质杠杆AB可以绕O点转动，在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一个竖直向下的动力，使该杠杆在水平位置保持平衡。若将动力的方向改为沿虚线方向，仍使杠杆在水平位置平衡，则
（
）
A、动力臂增大，动力增大
B、动力臂增大，动力减小
C、动力臂减小，动力减小
D、动力臂减小，动力增大
8、如图所示，不计绳重及摩擦，把重G＝16N的物体匀速提起所用的拉力F＝10N，则关于该动滑轮的说法中错误的是
（
）
A、动滑轮重4N
B、使用该动滑轮要费距离
C、该动滑轮的机械效率为80％
D、提升物体的速度越快，机械效率越高
第7题图
第8题图
第9题图
9、如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在：10s内匀速上升了lm。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中
（
）
A、拉力F做的有用功是800J
B、拉力F的功率是80w
C、绳子自由端被拉下3m
D、滑轮组的机械效率是60％
10、如图所示，拉力F将重为100N的物体匀速拉到4m高的斜面顶端，所用时间为20s，克服摩擦所做的额外功为100J。下列说法中正确的是
（
）
A.整个过程中克服物体重力做的功为400J
B、整个过程中拉力F做的总功为400J
C、斜面的机械效率为80％
D、拉力F的功率为20W
第10题图 第12题图
11、关于功率和机械效率的说法中，正确的是
（
）
A、功率大的机械，做功一定多
B、做功多的机械，机械效率一定高
C、效率高的机械，功率一定大
D、做功快的机械，功率一定大
12、李华同学利用如图装置提起水中的物块，下列判断正确的 （
）
A、装置中的滑轮是定滑轮
B、装置的机械效率可以达到100％
C、装置中的AOB是省力杠杆
D、物块上表面露出水面前，所受浮力不断减小
13、如图所示，杠杆AOB为A端挂重为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
二、填空题
14、如图所示，一根粗细均匀的杠杆，等距标注了刻度，可绕A端转动，当在B处施加30N竖直向上的拉力F时，杠杆刚好平衡，则杠杆自重为 N。
第14题图 第15题图 第17题图
15、如图所示，用一个滑轮组匀速提升重为200N的物体，在物体上升2m的过程中，人所用的拉力为125N，则此滑轮组的机械效率为 。
16、一台起重机将重3600N的货物提高5m的过程中，货物的重力势能 （填“增加”、“减少”或“不变”），如果总功为30000J，则起重机的机械效率为 。
17、如图所示，OA＝AB=10cm，重物G＝20N。要使杠杆平衡，FB＝ N。此杠杆属于 （选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。若将重物向O点移动，要使杠杆仍然保持平衡，则FB （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
18、如图所示，用F为30N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体，在水平面上以0.5m／s的速度向左做匀速直线运动。则物体受到的摩擦力大小为
N，拉力F的功率为 w。（不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力）
第18题图
第19题图 第20题图
19、小雪用三个相同的滑轮组成如图所示的滑轮组，将重为120N的物体匀速提高了4m，若机械效率为80％，不计绳重及摩擦，则每个滑轮重为 N。
20、利用如图所示的斜面提升物体可以 （选填“省力”或“费力”）。用平行于斜面的拉力，将重为5N的物体从斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为1m，上升的高度为0.2m。已知斜面的机械效率为50％，则拉力大小为
N。
三、作图题
21、在图中画出F的力臂l1。
22、图中是活塞式抽水机的示意图。其手柄相当于一个杠杆，O是支点。请画出阻力F2对支点0的力臂L2：；并画出在a点施加的最小动力F1的示意图。
23、请你在下图中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法。
第21题图
第22题图
第23题图
四、实验探究题
24、下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验。（每个钩码重
0、5N）
（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平螺母向 （选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡
（2）如图甲所示，①在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂 个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡。②把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F N时，杠杆仍然在水平位置平衡，当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。原因是 。
（3）如果小王又进行了如图乙所示的探究，考虑杠杆 的影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，则弹簧测力计的示数应大于 N
25、某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验，先用弹簧测力计测量钩码的重力G（如图甲），再按图乙所示连接方式组装好滑轮组，并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。
（1）图甲中弹簧测力计的示数为 N。
（2）图乙中，为了测量绳子自由端的拉力F，A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数，B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数，正确的是 （选填“A”或“B”）同学的方法。
（3）按照正确的测量方法，测出拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F （选填“>”、“<”或“＝”）。
（4）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了 。
26、某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据：
实验次数
斜面的倾斜程度
物块重力Ｇ／N
斜面高度h／m
拉力F／N
斜面长度s／m
机械效率η
1
较缓
5
0.2
2.4
1
41.7%
2
较陡
5
0.5
3.2
1
78.1%
3
最陡
5
0.7
4.3
1
81.4%
（1）分析表中的数据可得出：在其他条件一定时，斜面越缓越 （选填“省”或“费”）力；斜面越陡，机械效率越 （选填“高”或“低”）；
（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5
m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ；
（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出，斜面的机械效率与
和 有关。
五、综合应甩题
27、如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量为8kg，动滑轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N。（忽略摩擦和绳重，g取10N／kg）求：
（1）工人做的总功；
（2）工人做的额外功。
28、如图所示是迫击炮供弹车。钢缆绳以大小为100N的拉力F使炮弹匀速升高2m，若炮弹重为150N，求：
（1）滑轮组提升炮弹所做的有用功；
（2）拉力F做的总功；
（3）滑轮组的机械效率。
29、某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是400N，g取10N／kg。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：
（1）已知大理石的密度是2.8×103kg／m3，每块大理石的体积是1.0×10-2m3，则每块大理石的重力是多少
（2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石
（3）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了15m，钢丝绳的拉力是2000N。则钢丝绳的拉力的功率是多少 第3节《机械效率》（第2课时）
一．导疑——情境导入，提出疑问
机械效率是反映机械性能的优劣的重要标志之一，如何测量滑轮组的机械效率？如何测量斜面的机械效率呢？
学习目标
1.通过实验加深对机械效率的理解。
2.学会测量斜面和滑轮组的机械效率。
3.了解影响机械效率有关的因素。
4.知道提高机械效率的主要办法。
二．引探——自主学习，探究问题
（一）实验：测量滑轮组的机械效率
实验原理：
实验器材：
实验步骤：
（1）用
测量钩码的重力G并填入表格。
（2）按照图示安装滑轮组，分别记下
和
的位置。
（3）
拉动弹簧测力计，使钩码升高，读出
的值，用刻度尺量出钩码上升的
和弹簧测力计移动的
，将这三个量填入表格。
（4）算出有用功W有、总功W总、机械效率η并填入表格。
（5）改变钩码的数量和改变动滑轮的个数，重复上面的实验
次数
钩码所受的重力G/N
提升高度
h/m
有用功W有/J
拉力F/N
绳端移动的距离s/m
总功W总/J
机械效率
η
4、分析数据，得出结论：
（1）对于同一滑轮组，被提升的物重
，机械效率就
。
（2）对于不同的滑轮组提升相同的物体时，动滑轮
，机械效率就
。
5、讨论：
(1)
回想实验过程，影响实验误差的主要因素是什么？
(2)
机械效率越高的机械就越省力吗？
(3)
怎样提高滑轮组的机械效率？
测斜面的机械效率
实验原理：
实验器材：
3、制定计划与设计实验：
实验中需要测量哪些物理量？计算哪些物理量？怎样改变斜面的倾斜程度或粗糙程度？实验中拉力的方向怎样？木块应该做怎样的运动？
设计记录数据表格：（运用控制变量法）
表一
实验次数
斜面的倾斜程度
物块重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
机械效率η
1
较缓
2
较陡
3
最陡
表二
实验次数
斜面的粗糙程度
物块重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
机械效率η
1
木板表面
2
棉布表面
3
毛巾表面
5、分析数据，得出结论：
结论：①斜面粗糙程度相同时，斜面的倾斜程度
，机械效率
。
②斜面倾斜程度相同时，斜面的粗糙程度
，机械效率
。
6、讨论
(1)
回想实验过程，影响实验误差的因素是什么？
(2)
机械效率越高的机械就越省力吗？
(3)
怎样才能提斜面的机械效率呢？
三．释疑——主动展示，阐释疑点
例1、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：
实验次数
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
（填“甲”或“乙”）图做的实验，实验2是用
（填“甲”或“乙”）图做的实验。
（2）请将表中空白处填上恰当的数据。（百分号前保留整数）
（3）通过实验1和实验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___________。
（4）比较实验1和实验3可得正确结论：使用同一滑轮组
。
（5）若不计绳重和摩擦，第一次实验中动滑轮的质量是
。
例2、小刚同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示。她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得到下表所示的数据：
（1）上表中的空格处①、②、③对应的数据分别是：__________、_________、___________。
（2）分析上表数据，得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越_______（选填：大或小），斜面越______（选填：省力或费力），斜面的机械效率越_______（选填：高或低）。
实验过程中拉力的方向应与斜面__________。
若想探究斜面的机械效率与物重的关系，则要保持_________________不变，斜面的光滑程度不变，只改变______________。
当斜面倾角为30°时，小车在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是
。
斜面倾斜角θ
小车重G/N
斜面高h/m
斜面长s/m
拉力F/N
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
12°
5
0.2
1
2.1
①
2.1
48%
30°
5
0.5
1
3.6
2.5
②
69%
45°
5
0.7
1
4.3
3.5
4.3
③
四．启思——归纳总结，提炼方法
1、测量斜面和滑轮组的机械效率的实验原理是
。
2、滑轮组的机械效率跟
和
有关。
增大滑轮组机械效率的主要方法是
和
。
3、斜面的机械效率跟
和
有关。
增大斜面机械效率的主要方法是
和
。
五、精练——当堂训练，提升能力
1、测量机械效率的实验依据是 。用如图所示器材做“测滑轮组的机械效率”实验，已知每个钩码的质量为50g。请你回答：
（1）若要计算出实际过程中的有用功和总功，实验中还需要使用的测量工具是 。
（2）改实验需要测量的物理量是 、 、 、和 （填字母代号）。
第1题图 第2题图
2、如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，若物体重6N
（1）实验时沿
方向拉绳子自由端最省力，且应 拉动弹簧测力计。若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，则滑轮组的机械效率是 。
（2）若不计摩擦仅增加物体的重量，该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）
3、在测定斜面的机械效率的实验中，小明采用了如图所示的装置，正确记录的测量结坚果如下表：
小车的重力G／N
斜面高度h／m
沿斜面拉力F／N
斜面长S／m
5
0.4
4
1.0
由上表的数据计算可知：（1）做的有用功为 J；（2）机械效率为 。
第3题图
第5题图
第6题图
4、有人说采取以下措施可以提高机械效率，你认为正确的是 （ ）
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，减小额外功
D、额外功一定，减小总功
5、如图所示，用相同的滑轮不同的绕法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不计，在物体匀速上升的过程中 （ ）
A、甲图更省力，机械效率甲图大
B、甲图更省力，机械效率一样大
C、乙图更省力，机械效率乙图大
D、乙图更省力，机械效率一样大
6、通过如图所示滑轮组提升物体，则此过程能提高该装置效率的做法是（
）
A、加快拉绳速度
B加大提升高度
C、增加动滑轮的个数
D、减轻动滑轮的重量
7、工人用如图所示的滑轮组将一重400N的物体匀速提起，若滑轮组的机械效率为80%，忽咯一切摩擦及绳的重量，则拉力的大小是 N，动滑轮总重
N；若使用该滑轮组提升600升的重物，其机械效率将 （填“变大”，“变小”或“不变”）。
第7题图 第8题图
8、某同学测量滑轮组的机械效率时，先用弹簧测力计测出物重G，按图示组装好器材，拉动弹簧测力计使物体匀速上升，用该度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s，在物体静止时读出拉力的大小F，最后，根据公式η=×100%算出滑轮组的机械效率。
（1）以上操作过程存在一处错误，请在错误的句子下面画上横线，并写出正确的操作方法： 。
（2）为了提高滑轮组提升物体时的机械效率，请提出两条措施：
① ；
② ；
9、右图是小明同学探究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面和，向上做匀速直线运动。实验的部分数据如下:
实验次数
斜面的倾斜程度
物块重理G／N
斜面高度H／M
沿斜面拉力F／N
斜面长s／m
机械效率
1
较缓
10
0.1
5.0
1
2
较陡
10
0.3
6.7
1
45%
3
最缓
10
0.5
8.4
1
60%
（1）小明探究的是斜面的机械效率跟 的关系。在第1次实验中，斜面的机械效率为 。，
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越 。若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持
不变
10、最近中央电视台科教频道播出了在我市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录。纪录片中，实验人员开着小车从高处落入滚滚的岷江，并在门窗紧闭的车中，尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生，惊心动魄。为了确保实验人员的安全，摄制组精心设计了紧急救援装置，用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车。现某课外活动小组，照此设计了如图所示的简单机械，模拟紧急救援落水汽车。实验中用实心圆柱体A代替小车，已知A的体积0.12m3,质量为210kg。（g取10N／kg，设整个过程A均为匀速运动状态，忽略钢缆绳重及滑轮摩擦，不考虑风浪、水流等因素的影响。）
（1）求A完全浸没在水中时受到的浮力是多大 (p水＝1.0×103kg／m3)
（2）若A完全浸没在水中时，滑轮组的机械效率为60%。那么A完全打捞出水面后，岸上钢绳的拉力F为多大？
（3）若A完全打捞出水面后，以0.5m／s的速度被匀速提升，求岸上钢绳拉力F的功率。
（4）从A上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中，滑轮组机械效率如何变化？请简述理由。
11、用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时，坚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。
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
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数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，测量并计算得到上表所示的两组数据。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
。
甲
乙第2节
滑轮(第2课时)
一．导疑——情境导入，提出疑问
我们知道使用定滑轮可改变用力的方向，但不能省力；使用动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。可我们在实际生活中使用滑轮需要既能省力或省更多的力，又能改变力的方向，怎么办呢？
学习目标
1、通过尝试，学会缠绕滑轮组，并总结滑轮组的特点
2、能连接滑轮组，并对不同的连接方法进行分析
3、通过对实验数据的收集，培养严肃认真的操作态度及科学分析实验数据的能力。
二．引探——自主学习，探究问题
研究滑轮组的特点
1．滑轮组的定义:
2、滑轮组的特点：
（1）一个定滑轮和一个动定滑组成一个滑轮组，想一想绳子有几种绕法，并在图中画出来。
（2）请分析下列各滑轮组中各力F的大小（物重为G，绳重和轮重及摩擦力不计）、物体移动的距离和拉力F移动的距离。
（3）分析下面的滑轮组，得出滑轮组的特点
组装口诀：单从动，双从定，从里向外绕，绳端画箭头。
结论：用滑轮组起吊起重物时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提起物体的力就是物重的
。拉力移动的距离就是物体移动距离的
。
三．释疑——主动展示，阐释疑点
例1、如图，绳及滑轮重不计，质量为50kg的人，站在吊篮上，吊篮重100N，当人拉吊篮匀速上升时，人拉绳的力多大？
例2、如图，绳及滑轮重不计，绳与滑轮的摩擦不计．若已知用F=30N的拉力使物体沿水平地面以0.5m/s的速度匀速前进，那么，物体受到的摩擦力是多少？10秒内绳的自由端移动的距离是多少？
如图所示，动滑轮重为50牛顿，绳重和摩擦不计，人对绳子的拉力是260牛顿，人拉动绳子的速度是0.6m/s，则（1）物重是多少？（2）使物体升高6m所用时间是多少？
例4、电气化铁路的高压输电线，无论在严冬还是盛夏都要绷直，才能使高压线与列车的电极接触良好，这就必须对高压线施加恒定的拉力。为此，工程师设计了如图甲所示的恒拉力系统，其简化原理图如图乙所示。实际测量得到每个水泥块的体积为1.5×10-2m3，，共悬挂20个水泥块。已知水泥块的密度为2.6×103kg／m3,g取10N／kg。
（1）请指也图乙中的动滑轮和定滑轮
滑轮组对高压线的拉力是多大？
四、启思——归纳总结，提炼方法
1、对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）
拉力F=
绳子自由端移动距离(或速度)
=
重物移动的距离(或速度)
即：SF=SG
；
vF=vG
2、理想动滑轮（不计轮轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=
半理想动滑轮（只忽略轮轴间的摩擦）则：
F=
绳子自由端移动距离(或速度)=2倍的重物移动的距离(或速度）
即：
SF=2SG
；
vF=2vG
3、理想滑轮组（不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力）拉力F=
半理想滑轮组（只忽略滑轮与绳的摩擦），拉力F=
绳子自由端移动距离(或速度)=n倍的重物移动的距离(或速度)
即：
SF=nSG
vF=nvG
4、当定滑轮、动滑轮、滑轮组水平使用时（不考虑滑轮摩擦、滑轮重、绳重），因为动力要克服的是物体所受阻力f,故上面公式中的物重G应改为阻力f。（距离关系和速度关系不变）
5、滑轮组的连接方法：
子的起点只可能在定滑轮
方的挂钩或动滑轮
方的挂钩；
②起点连接完毕后，本着从上而下、从下而上的原则，按照固定的方向依次绕过每个滑轮；
个滑轮只能使用
次。
（滑轮组能省多少力实际上是由
决定的）
五、精练——当堂训练，提升能力
1、如图所示是人们利用滑轮组工作的情景。使用该机械的好处是：既能
，又能
。
2、如图所示三种不同的滑轮组，用它们提起重为G的相同重物，所用的拉力分别为F1＝
，F2＝ ，F3＝ 。（不计滑轮本身的重和摩擦）
第1题图
第2题图
第3题图
3、如图所示，用下列装置提升同一重物，若不计滑轮自重及摩擦，则最省力的是（ ）
4、如图所示，用滑轮组提升重物。用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绕法。
5、柳州市部分县修建有盘山公路。盘山公路实质上是 （填一种简单机械的名称），利用它可以 ，便于汽车爬坡。弹簧测力计是利用弹簧受到的拉力越 ，弹簧的伸长就越长的道理制成的。
6、如图所示各器材中，不属于轮轴的是（ ）
A
B
C
D
7、关于定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用，下列说法正确的是
（ ）
A、使用定滑轮不能省力，也不能改变力的方向
B、使用动滑轮不能省力，但能改变力的方向
C、使用滑轮组既能省力，又能改变力的方向
D、使用滑轮组一定能改变力的方向
8、下图是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械重和摩擦），其中所需动力最小的是
（ ）
9、如图所示是自行车脚踏板和大齿轮盘的示意图，图上的a、b、c、是脚踏板在转动运行中的三个不同的位置，如果链条对大齿轮的拉力不变，则人脚加在踏板上的力，中哪个位置最小
( )
A、a位置
B、b位置
C、C位置
D、三个位置都一样
第9题图
第10题图 第11题图
10、如右图所示，小明选用滑轮组提升重为300N的重物，该滑轮组提升动滑轮和重物绳子的段数n＝ 。若不计滑轮重和摩擦，则拉力F＝ N时，可以使重物匀速提升；若不计摩擦力，动滑轮的重力为30N，则拉力F=
N时，可以使重物匀速提升；若物体被提升的高度为9m，则绳子自由羰上升的距离为 m.
11、如图所示的装置中，滑轮重、绳重及摩擦不计，若拉力F＝4N。则甲弹簧测力计的示数为 N，乙弹簧测力计的示数为 N。
第12题图
第13题图
12、如图所示的滑轮组，绳与滑轮的重力及摩擦不计。将质量为15kg的物体A放在粗糙的水平面上，以1m／s的速度匀速拉动时受到的摩擦力f=G／10,则物体的重力为 N；受到的摩擦力为
N；拉力F为 N，在2s内物体移动的距离为 m。（g=10N／kg）
13、一辆汽车的质量是2×103Kg,陷入泥中的汽车所受的阻力是车重的0.05倍，想用由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组将汽车拉出来，至少需要多大的拉力？试在图中画出最省力的绕绳方法。
14、一条绳子最多能承受1000N的拉力。请设计一个滑轮组，用这条绳子吊起3300N的重物，画出滑轮组安装示意图。（动滑轮重及摩擦不计）
15、如图所示，工人师傅用一个滑轮组在40s内将重600N的木箱从地面匀速吊上4m高的阳台，所用的拉力为220N，不计绳重和摩擦．求：（1）人拉绳的速度；（2）动滑轮的重力。
第15题图第2节
滑轮(第1课时)
一．导疑——情境导入，提出疑问
1．学校升国旗时，旗手站在地面上往下拉绳子，国旗就会升到旗杆的顶部，如图(a)所示。这是什么道理呢？
2．分析图(a)、(b)所示使用滑轮的情景，你会发现使用滑轮能给我们带来哪些好处呢？
学习目标
1.
能区别定滑轮和动滑轮，理解滑轮的工作原理。
2.
了解定滑轮和定滑轮的特点。
3.
通过了解滑轮的应用，进一步认识物理学是有用的，提高学习物理的兴趣。
二．引探——自主学习，探究问题
同学们通过阅读课本，完成下列问题：
1、轴的位置
这种滑轮叫做定滑轮。
2、轴的位置
这种滑轮叫做是动滑轮，
3、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。
人们在不同的场合使用不同的滑轮，这也是由于定、动滑轮的不同特点决定的，那么定滑轮与动滑轮它们各有什么特点呢？
一、探究定滑轮的特点
（1）先测出钩码重，再按图所示方式组装定滑轮。
（2）竖直向下拉弹簧测力计，使钩码保持平衡态，读出弹簧测力计示数，并测出弹簧测力计和钩码移动的距离，将实验数据记录在表中。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码移动的距离h/cm
拉力的大小F/N
弹簧测力计移动的距离
s/cm
1
2
3
（3）改变弹簧测力计拉力的方向，进行观察和比较。
（4）改变钩码的个数，重做上述实验
（5）分析表格中的数据找出定滑轮的特点。
得出结论：使用定滑轮
力，也
距离，但可以
力的方向。
二．探究动滑轮的特点
（1）．按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，并测出弹簧测力计和钩码移动的距离，将实验数据记录在表中。
实验次数
钩码的重力G/N
钩码移动的距离h/cm
拉力的大小F/N
弹簧测力计移动的距离
s/cm
1
2
3
（3）．改变钩码的个数，重做上述实验，进行观察和比较。
（4）分析表格中的数据找出动滑轮的特点。
得出结论：使用动滑轮能
力，但
力的方向，而且
距离，。
（5）拓展：使用动滑轮时，无论在什么情况下都一定省力一半吗？
三、认识定滑轮和动滑轮的本质
1、认识定滑轮的本质
作出甲图定滑轮中的支点、动力和阻力、动力臂和阻力臂。
（2）运用杠杆的平衡条件分析定滑轮：
。
（3）得出结论：定滑轮实质上是一个
杠杆。
2．认识动滑轮的本质
（1）作出乙图动滑轮中的支点、动力和阻力、动力臂和阻力臂。
（2）运用杠杆的平衡条件分析动滑轮：
。
（3）得出结论：动滑轮实质上是一个
的杠杆。
三．释疑——主动展示，阐释疑点
例1、如图所示的装置中，甲物重5N，乙物重3N，甲、乙均保持静止状态，不计弹簧秤的自重．则甲物受到的合力和弹簧秤的示数分别是（
）
Ａ、0，3N
Ｂ、0，5N
Ｃ、2N，5N
Ｄ、2N，3N
例2、如图所示，物重G＝30N，绳的一端拴在地面，拉力F使滑轮匀速上升。（l）若滑轮重不计，滑轮向移动20cm，则拉力F=
N，物体上升
cm。（2）若滑轮重为2N，使物体上升20cm，则拉力F＝
N，滑轮向上移动
cm
例3、如图所示，三个滑轮拉同一物体在水平面作匀速直线运动，所用拉力分别为F1、F2、F3那么有（
）
A、F1>F2>F3
B、F1C、F2>F1>F3
D、F2四．启思——归纳总结，提炼方法
（１）定滑轮实质上是
杠杆；使用定滑轮不省
，但可以改变
。
（
2
）动滑轮实质上是个动力臂是阻力臂
倍的杠杆；使用动滑轮能省
，但不能改变
，而且费
。
五、精练——当堂训练，提升能力
1、下列滑轮使用示意图中，滑轮不是定滑轮的是
（ ）
2、如图所示，下列说法正确的是
（ ）
A、甲、乙都是定滑轮
B、甲、乙都是动滑轮
C、甲是定滑轮，乙是动滑轮
D、甲是动滑轮，乙是定滑轮
甲 乙
3、在高高的旗杆的顶部有一个 滑轮。起重机下端安装有 滑轮。（均选填“定”或“动”）
4、如图所示，弹簧则力计沿不同的方向匀速直线拉动时的拉力分别为F1、F2、F3，则这三个力的大小关系为（不考虑绳子的重力和摩擦）
A、F1＞F2＞F3
B、F1＜F2＜F3
C、F1＝F2＝F3
D、F1>F2=F3
第4题图 第5题图 第7题图
5、如图所示，弹簧测力计沿不同的方向匀速直线拉动时的拉力分别为F1、F2、F3，则这三个力的大小关系为（不考虑绳子的重力和摩擦）
（ ）
A、F1＞F2＞F3
B、F1＜F2＜F3
C、F1＝F2＝F3
D、F1>F2=F3
6、下列关于定滑轮和动滑轮使用目的中，正确的是
（ ）
A、都是为了省力
B、都是为了省距离
C、都是为了改变力的方向
D、使用定滑轮是为了改变力的方向，使用动滑轮的目的是为省力
7、观察人们利用简单机械的情景图。其中，甲的目的是 ，乙的目的是 。
8、如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当顺时针摇动手柄时、横梁上升．下列滑轮属于动油轮的是
( )
A、甲
B、乙
C、丙
D、丁
9、工厂为了搬运一个笨重的机嚣进车间，某工人设计了如图所示的四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的截面），其中最省力的方案是
（ ）
A B
C
D
10、小李的质量为50kg，可以举起80kg的杠铃；小胖的质量为70kg，可以举起60kg的杠铃。他们两人通过如图所示的装置来比赛，双方竭尽全力，看谁能把对方拉起来，比赛结果应是（不计摩擦）
（ ）
A、小李把小胖拉起
B、小胖把小李拉起
C、两个人都拉不起
D、两个人都拉起
第10题图 第11题图 第12题图
11、瘦子固定不动，胖子用力FA拉绳使货物G匀速上升。（2）胖子固定不动，瘦子用力FB拉绳使货物G匀速上升。下列说法中正确的是（不计滑轮重及摩擦）（ ）
A、FA＜G
B、FBC、FA＝2G
D、FB＝2G
12、如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿坚直方向匀速上升。已知重物A上升的速度为0.2m／s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体受到的重力大小和滑轮上升的速度分别为 （ ）
A、20N 0.4m／s
B、20N 0.1m／s
C、5N 0.1m／s
D、5N 0.4m／s
13、工人只用一只动滑轮将重400N的木箱匀速向上提升，不计摩擦和滑轮重。在此过程中，工人所用的拉力大小为 N，木箱的重力势能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
14、如图所示的三个滑轮中，属于动滑轮的是 ，若滑轮的自重和摩擦不计，当分别沿力F1、F2和F3方向匀速提起同一物体时，则F1、F2\F3的大小关系是 。
第14题图 第15题图
15、如图所示，是某大楼内电梯的结构示意图。钢链的一端固定在A点，然后绕过电梯厢下的滑轮，别一端连接在电动控制装置上。若用拉力F将重为2×104N的电梯和乘客从一楼匀速提升到15m高的六楼，则拉力F的大小是 N，拉力F所做的功是 J（不计摩擦和钢链的重）
16、如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测得一组数据如下表所示。
钩码重G／N
钩码升高高度h／m
测力计示数F／N
测力计移动距离s／m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
0.98
0.2
甲
0.98
0.2
0.49
0.4
请你分析：
（1）比较测力计示数的大小，可知：做用动滑轮的好处是 ；
（2）比较测力计拉力的方向，可知：使用定滑轮的好处是 ；
（3）把钩码升高相同的高度，比较乙和丙实验测力计移动的距离，可知：使用动滑轮 ；
（4）进一步分析实验数据，你还发现什么规律？（说明分析或计算什么，得到什么结论。写也一个即可） 。
(a)
升国旗
(b)
吊木箱
F3
F2
F1
(a)
(b)
(c)第3节
机械效率（第1课时）
一．导疑——情境导入，提出疑问
在使用简单机械提升或移动物体时，我们要对机械做功，机械又要对物体做功，那么我们对机械做功和机械对物体做功相等吗？
学习目标
1、知道有用功、额外功、总功的含义，知道它们之间的关系；
2、理解机械效率的概念，会计算机械效率。
二．引探——自主学习，探究问题
（一）研究使用动滑轮是否省功
1、如图甲，用弹簧测力计将钩码缓慢地提升一定的高度，测出拉力的大小和物体上升的高度，并计算出拉力所做的功。
2、如图乙，用弹簧测力计并借助一个动滑轮将同样的钩码
地提
的高度，测出
和
，并计算出拉力做的功
3、得出结论：不使用机械直接提升物体做的功与使用机械提升物体时做的功是
的。且使用机械做的功比不用机械做的功
。
（二）有用功、额外功、总功
1、在上面的实验中，无论是否使用滑轮，钩码都被提升了，这部分功是
，叫做有用功，用W有
表示；
2、在使用动滑轮提升重物时，我们还不得不克服
以及
等因素的影响而多做一些功，这部分功叫做额外功，用W额表示；
3、
和
之和是总共做的功，叫做总功，用记作W总，
总功、有用功和额外功的关系为：
。
4、使用斜面时：将重物举高h所做的功（Gh）为有用功；使用斜面时，沿斜面的推（拉）力所做的功（Fs）；服摩擦力所做的功为额外功。
（三）机械效率
1、定义：物理学中，将
与
的比值叫机械效率。用η表示。
2、表达式：
3、说明：
①机械效率是有用功在总功中所占比例的多少，是一个比值，所以是一个无单位的物理量。
②因为W有总小于W总，所以机械效率η总
1，机械效率通常用百分数表示。
③机械效率是描述机械性能优劣的物理量，机械效率高的机械性能优良。机械效率的高低与所使用的机械工作时是否省力、及省力多少无关；与机械工作时的快慢程度无关；与机械工作时所完成的功的多少也无关．
三．释疑——主动展示，阐释疑点
1、起重机把质量为0.5t的重物匀速提升了3m，而它的电动机所做的功是3.4×104J，起重机的机械效率是多少？g取10N/kg。
2、用一个动滑轮在5s内将质量为20kg的物体向上提起3m，拉力为150N，这个动滑轮的机械效率是多少？拉力的功率有多大？若不考虑摩擦，该动滑轮质量有多大？
3、在斜面上匀速拉动一个重4.5N的物体到高处，沿斜面的拉力为1.8N，斜面长1.2m、高0.3m。这个斜面的机械效率有多大？物体受到的摩擦力有多大？
四．启思——归纳总结，提炼方法
1、功率和机械效率的区别：
机械效率是指
,即利用机械时所做总功中有用功所占的比例；功率是指
。功率和机械效率是两个物理意义完全不同的物理量，是从不同方面反映机械性能，两者没有必然联系。功率大的机械,机械效率不一定高;机械效率高的机械,功率也不一定大。
分析和计算有关机械效率的问题时，必须明确有用功、额外功和总功。
利用机械把物体提高时，克服物体的重力做的功是
功；而利用机械拉物体水平移动时，克服物体所受的摩擦力做的功是
功。
使用滑轮组时，克服动滑轮重，绳重及摩擦做的功是
功；而利用斜面时，克服物体在斜面上受到的摩擦力做的功是
功。
利用机械时，动力所做的功是
功。
五、精练——当堂训练，提升能力
1、用本筐把生活用煤搬到住宅五楼，人对煤所做的功叫 功，人对林筐所做的功叫 功，人对林筐和煤做的功的总和叫 功。
2、某同学用水桶从井中打水，他对桶所做的功叫 ，对水所做的功叫 。若他不小心把桶掉进井里，他在捞桶时桶里带起了一些水，此时他对桶所做的功叫 ，对水所做的功叫 。
3、小明为了完成一项任务，他做的有用功为240J，他做的总功为300J，那么他做的额外功为 Ｊ。
4、某机械做功时的机械效率为70%，它表示的物理意义是 。若有用功为210J，那么总功为 J，额外功为
J。
5、图示的起重机将重为6×103N的货物匀速提升10m，它的电动机做功1.25×105J，起重机匀速提升货物做的有用功为 J，机械效率为
。对于实际机械，机械效率小于100%的原因是 。
6、地震灾区重建过程中，工人用图示的滑轮组将重400Ｎ的建筑材料从地面缓慢提升到10m高处．已知该工作对绳子的拉力为250Ｎ，则此过程人做的总功为
Ｊ，该滑轮组的效率为 ％
第5题图 第6题图
第7题图
第8题图
7、如图所示，是一种小型千斤顶的示意图，用100N的力将手柄坚直向下压50cm，把重1000N的重物匀速抬高4cm，所做的有用功是 J，千斤顶的机械效率是 。
8、某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N沿斜面所用拉力400N，则 斜面的机械效率是 。
9、下列说法正确的是
A、越省力的机械，机械效率越高
B、越费力的机械，机械效率越高
B、做的有用功越多，机械效率越高
C、有用功一定时，额外功越少，机械效率越高
10、如图所示的滑轮组，在拉力F的作用下使物体升高了2m，拉力F所做的功为800J,滑轮组的机械效率为70%，则物体受到的重力是
（ ）
A、280N
B、28N
C、160N
D、16N
第10题图
第14题图
11、甲、乙两种机械的机械效率分别是80%和65%，则下列说法正确的是
（ ）
A、使用甲机械省力
B、使用甲机械做功快
C、在相同的时间内，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
12、甲升降机比乙升降机的机械效率高，它们分别把相同等量的物体匀速提升相同的高度，两者相比，甲升降机
（ ）
A、做的总功较少
B、做的总功校多
C、提升重物的有用功较少
D、提升重物做的有用功较多
13、用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m，不计摩擦和绳重，滑轮组的机械效率为60%。则下列选项错误的是
（ ）
A、拉力大小一定是125N
B、有用功一定是150J
C、总功一定是250J
D、动滑轮重一定是100N
14、如图是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲、乙两人分别用两装置在相等时间内将等量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阴力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是（ ）
A、甲的拉力是乙的拉力的3倍
B、乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍
C、甲拉力的功率大于乙拉力的功率
D、如果考虑滑轮质量，甲图装置的机械效率比乙图的小
15、用一个机械效率为70%的滑轮组，将一重为2240N的货物提起，所用的拉力为800N，则滑轮组的组合至少由几个定滑轮和几个动滑轮组成
（ ）
A、1个定滑轮，1个动滑轮
B、1个定滑轮，2个动滑轮
C、2个定滑轮，1个动滑轮
D、2个定滑轮，2个动滑轮
16、将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端，已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75%，则推力做的总功是 J，推力做的有用功是 J，物体的重力是 N。
17、使用动滑轮能省 （选填“力”、“功”或“距离”）。用重为2N的动滑轮匀速提升一个重物时，动滑轮的机械效率为75%，若改用重为1.5N的动滑轮匀速提升同一重物，此动滑轮的机械效率为 %（不计绳重和摩擦）。
18、用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N、上升速度是0.3m／s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：
（1）滑轮组的机械效η
（2）货物上升3m过程中，克服摩擦力做的功
19、如图所示，已知斜面长5m，高3m，绳端拉力为50N。利用这个滑轮装置将重为100N的物体在5S内从斜面的底端匀速拉到顶端。在此过程中：
（1）物体沿斜面向上运动的速度为多少？
（2）端移动的距离是多少？
（3）拉力的功和功率是多少？
（4）拉力的机械效率是多少？
