简单机械杠杆
教学目标;
1、 能识别生活中的杠杆,分析出支点、动力方向、阻力方向
2、 能利用杠杆的平衡条件分析杠杆的种类、求动力或阻力。
3、 知道动滑轮、定滑轮的特点。
4、 能分析滑轮组省力情况。
重、难点:1、能用杠杆平衡条件灵活解决问题
2、 能识别理想机械与实际机械的不同
复习过程:
一、杠杆(看课本杠杆,根据理解完成下列问题)
(1)杠杆的五要素指 、 、 、 、 。它们的关系用符号表示 。
(2)杠杆的种类有 、 、 .当L1 L2 时,是省力杠杆;当L1 L2 时,是费力杠杆;当L1 L2 时,是等臂杠杆。看课本课本举例及课后练习中上的省力杠杆 有
,费力杠杆有 ;等臂杠杆有
3)(08山东青岛)下列关于力F1力臂的作图中,正确的是:
研题得法:
1、2008年5月12日,四川波川发生8.0级地震.救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作.
(1)利用如图所示的钢丝钳,救援队员把钢筋剪断,钢丝钳是 (省力/费力)杠杆.
(2)使用撬棒,救援队员把滚落在公路上的石块撬起,如图所示,若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点;若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点.作出这两种情况下的力臂。
(3)这两种情况下 种方法更省力。
2、(08山东枣庄)在探究“杠杆的平衡条件”的实验中,某同学记录了三次实验数据如下表:
实验次数 动力F1/N 动力臂L1/m 阻力F2/N 阻力臂L2/m
1 2.0 0.04 4.0 0.02
2 1.0 0.02 0.5 0.01
3 2.5 0.03 1.5 0.05
(1)这三次实验数据中有一次是错误的,错误数据的实验次数是 ,由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是 。
(2).如上图所示,当在A处挂了三个钩码时,要使杠杆平衡,应在C处挂 个钩码。(每个钩码的质量相等)。
(3)若某次实验中用弹簧测力计竖直向上拉杠杆一端的A点,如图所示,杠杆平衡时弹簧测力计的示数为Fa,若在A点斜向上拉,杠杆要求在水平位置再次平衡时,弹簧测力计的示数为Fb,则Fa Fb (填“大于、小于、等于”)
(4)分别画出沿a、 b 方向拉动时的动力臂
巩固练习:
1、如图15所示,O是均匀杠杆OA的支点,所挂物体的重力为G,请在图中画出物体所受重力的示意图及拉力F的力臂。
2、如图2所示的几种杠杆类工具,在使用时属于省力杠杆的是
3、园艺师傅使用如图3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
4、(08江苏镇江)如图所示,杠杆AOB的A端挂重为G。的物体,B端挂重为G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、GA二、滑轮(看课本滑轮部分,完成下列问题)
1、课本160页图9—14和图9—15分析出,定滑轮实质上是一个 杠杆,它可以改变 ,不能改变 。如果拉力移动1米,物体上升 米。课本161页图9—16分析出,动滑轮实质是一个 杠杆,它能 ,但不能 ,如果拉力移动1米,物体上升 米
2、(山东淄博)如图所示,用滑轮组匀速提升物体A时,弹簧测力计的示数为 N,如果不计滑轮重和摩擦,物体A的重力为 N,要使物体升高1米,弹簧测力计需移动
米。如果轮重1N,那么物体A的重力为 N,要使物体升高1米,弹簧测力计需移动 米。
图3
研题得法:
1、(08甘肃天水)如图6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,匀速拉动时受到的摩擦力f=G/10,则物体的重力为 N;所受摩擦力为 N,拉力F为 N,如果拉力每秒移动2米,在2s内物体移动的距离为 。 (g=10N/kg)
2、(08甘肃兰州)如图3所示,滑轮下挂重500N的物体G,滑轮重40N,绳和杠杆都是轻质的。要在图示位置使杠杆平衡,在杠杆的A点所加的竖起向上的力F应是(杠杆上标度的间距相等)( )
A.270N B.360N
C.540N D.720N
3、(08莆田)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)( )
达标检测:
1)(08巴中)如图3所示是安置在巴中大佛寺收费站栏杆的示意图,当在A处施加一个动力时,可将栏杆拉起来,它是一根
A.省力杠杆 B.费力杠杆 C.等臂杠杆 D.无法确定
2)(08云南)水上运动深受人们喜爱,赛艇运动员比赛时用的桨伸入水中部分较长,它属于 (填“省力’’或“费力’’)杠杆;船桨向后划水,船向前运动,说明物体间 。
3)(08江苏徐州)图8是小华同学探究杠杆平衡条件的实验装置。
(1)请你在图8中画出钩码受到重力G的示意图和此时杠杆受到动力F1的力臂l1;
(2)现在小华同学想使杠杆在水平位置平衡,以便测量力臂,她可以采取的做法是:
(写出一条即可);
(3)右表是小华得到的一组实验数据,由此她得出
动力F 1 /N 动力臂l1/cm 阻力F2/N 阻力臂l2/cm
3 4 4 3
“动力+动力臂=阻力+阻力臂”的结论。你认为她的实验结论是否正确 如果不正确,造成错误的原因是什么 。
4)(08湘潭)铡刀在使用时的受力情况如图6所示,某学生在图6中分别作出了F1 和F2的力臂L1和L2,其中 的作法不对。(选填“L1”、“L2”、“L1和 L2”)
功和机械效率 学案
教学目标:
1、 理解做功的两个必要因素。会用公的公式解决问题。
2、 理解机械效率的含义,能计算简单机械的效率。
3、 知道描述做功快慢物理量功率,能利用公式解决问题。
4、 能区别功率与机械效率 。
重难点;
知道怎样就是做了功,会计算功。
1、 会计算简单机械的效率。
2、 能区别机械效率和功率
复习过程:
1、 功的理解
1、回顾课本功这一节填写
如果一个物体在力的 上 一段距离,那么我们就说,这个 做了功。功的计算公式是 。
2、研题得法:
(1)(08甘肃兰州)下列说法中正确的是( )
A.用手从地面提起水桶,手的拉力对水桶做了功
B.提着水桶在路面上水平向前移动一段路程,手的拉力对水桶做了功
C.抛出手的铅球在空中向前运动的过程中,推力对它做了功
D.用力推一辆汽车,汽车静止不动,推力在这个过程中对汽车做了功
(2)(湖北荆州)粗糙水平面上有一个重为100N的物体,用10N的水平推力使其以3m/s的速度沿力的方向匀速运动了10s,则此过程中 重力做功 J,推理做功 J。
(3)(08山东济宁)图10是2008年北京奥运会射击运动员射击比赛的图标,该图标生动地说明运动员要想击中靶心,都要闭上一只眼,然后让另一只眼和枪上的准星、靶心在同一直线上,这是利用了 的原理;如果枪膛长30cm,火药在枪膛内对子弹的推力是100N,子弹离开枪膛后前进了50m,则火药对子弹所做的功是 J。
二、机械效率
1、(回顾课本机械效率)我们把 和 的比值称为机械效率,用公式表示为 ,这个值总 1(大于、小于、等于)因为我们在借助机械做功时由于 和 等原因会浪费一部分功,这部分功我们叫额外功,在利用简单机械做功时人手的拉力做的功是能量的来源叫 功。
2 、看课后练习题2我们可知,不同滑轮组提升相同的重物时,如果不考虑摩擦,影响滑轮组机械效率的主要原因是 ,同一滑轮组的效率也不是固定不变的,他与 有关。
研题得法:
1、(08北京)用一个定滑轮和一个动滑轮组装滑轮组有两种绕线方法。聪聪和明明各选取一种方法做实验。(1)聪聪采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用2N的拉力F将重4.2N的物体匀速提升了0.1m的距离,则有用功为 J,总功是 J,此滑轮组的机械效率是 。
2、明明采取了另一种绕线方法组装滑轮组,请帮助明明在图乙中画出滑轮组的绕线。
3、(08广西钦州)如图10所示,斜面高为1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,在这过程中推力做了 J的功,机械效率为 .
4、(08四川自贡)如右图所示,物体在水平面上做匀速直线运动,拉力F=60N,该装置的机被效率为0.7,则物体受到的摩擦力大小是( )
A.60 N B. 126N C. 180N D.257.1 N
5、(08山东济宁)用相同的滑轮和绳子分别组成如图11所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的物体提升相同的高度,在不计绳重及机械摩擦的情况下,甲所用的拉力 乙所用的拉力;甲滑轮组的效率 乙滑轮组的效率(填“大于”、“等于”或“小于”)。
图2 8题图
7)(08宁夏)如图2所示,用动滑轮把一个物体匀速拉起,不计摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.动滑轮的质量越大,机械效率越高
B.拉起的物体质量越大,机械效率越高
C.拉起物体的速度越大,机械效率越高
D.物体被拉起的越高,机械效率越高
8)(08甘肃嘉峪关)在探究“测滑轮组的机械效率”的实验中, 用同一滑轮组进行了三次实验,实验记录如下表:
序号 速度(m/s) 钩码总重G(N) 钩码上升高度h(m) 测力计拉力F(N) 测力计移动距离s(m) 机械效率(%)
1 0.2 2 0.1 0.8 0.3 83.3
2 0.2 3 0.1 1.1 0.3
3 0.4 2 0.2 0.8 0.6
(1)(4分)将实验序号2、3所对应的机械效率填入相应表格中的空白处:
(2)请画出这个同学做实验的滑轮的绕法。
(2)(2分)根据以上实验可得到的结论是:在滑轮组的串绕绳子的方式不变时,机械效率与 有关,与 无关。
三、功率
1、描述做功快慢的物理量是 ,符号 单位 ,计算公式
2、(08宜昌)下列关于功率的说法中,正确的是
A.物体做功越多,功率越大 ? B.物体做功时间越短,功率越大
C.物体做功越快,功率越大 ? D.物体做功时间越长,功率越大
3、(08山东临沂)两名举重运动员,甲比乙高,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.甲运动员做功较多,功率较小
B.甲运动员做功较多,功率较大
C.甲运动员做功较多,他们的功率相等
D.甲、乙运动员做功相等,功率相等
研题得法:
1、( 08江苏常州)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
2、(08四川内江)一个正常人的心脏推动血液流动的功率为1.5W,那么,在考试2h的时间内心脏做的功和用这些功可以把一个质量为50㎏的中学生匀速举高的高度分别为(g=10N/㎏)
A.180J 3.6m B.180J 0.36
C.10800J 216m D.10800J 21.6m
3、如图所示,要粗测小明同学做“引体向上”时的功率。下面所列的物理量中,不需要测量的是( )
A.他的质量
B.单杠的高度
C.每次身体上升的高度
D.做“引体向上”的时间
4、(08南充)下列说法正确的是 ( )
A效率高的机械,功率一定大 B.做功时问长的机械,功率一定大
C.所有机械的机械效率都小于l D.功 率大的机械.做功-一定多
5、(08江苏宿迁)一名工人用如图11所示的滑轮组提起450N的重物,绳自由端的拉力F为200N,重物在5s内匀速上升了1m.则拉力的功率是______________W,滑轮组的机械效率是______________.
达标检测:
1)08江苏南京)一物体质量为18kg,其所受重力为 N.如图12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)
2)(08湖南株州)如图8所示,在大小为500 N的拉力F作用下,滑轮组将800 N的重物提升了l m。在此过程中
A.做的有用功是500 J B.做的总功是800 J
C.滑轮组的机械效率是62.5% D.滑轮组的机械效率是80%
3)(08湖北襄樊)一台抽水机的功率为10KW,利用它将54m3的水抽到20m高的水塔上共用了0.5h那么该抽水机做的有用功\总功合机械效率分别是多少 (g取19N/Kg)