第十一章简单机械和功第一节杠杆第1课时课前预习
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从我们吃饭用的筷子,到航天飞机的机械臂,从古老到现代,这些都是我们人类手臂的延伸,无论多么复杂的机械都是由简单机械组合而成的,生活中有着大量的简单机械,它们又是如何工作的呢?同学们,欢迎你们步入九年级的物理课程,本章我们将一起走进与我们生活密切相关的简单机械。
第一节第一课时课前预习:
1.回顾《力与运动》的知识,完成下列填空:
⑴力的作用效果与 、 和 有关,它们被称为力的三要素。
⑵物体在几个力的作用下保持 或做 ,我们就说该物体处于平衡状态。
2.在日常生活中,你见过、使用过下面这些工具吗?想想你是在什么情况下或看见别人怎样使用的,在使用这些工具时,有哪些相同的地方?把你的看法说出来或写下来,和大家一起交流。
第十一章第一节杠杆第1课时导学案
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一、学习目标:
1.在对生活中的钢丝钳、羊角锤、螺丝刀、开瓶扳手等工具的使用中认识什么是杠杆;
2.经历螺丝刀撬图钉的探究活动,能说出杠杆的五要素,理解力臂的概念,会画杠杆的力臂;
3.经历“探究杠杆的平衡条件”的探究活动,理解杠杆的平衡条件是什么,学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律。
二、预习交流:
1.我在生活中经常会见到或用到的工具有……
2.我发现这些工具在使用时,能够……,同时我又产生了一些疑问……
三、互动突破:
(一)杠杆
活动一:拔图钉
木板上有一只图钉,⑴请你尝试用手直接把它拔出来;⑵选择一样工具将它拔出;在你拔出图钉的方法中,哪种方法更方便、更省力?
活动二:观察开瓶扳手、衣服夹子使用时的特点;
像上述使用到的钢丝钳、螺丝刀、羊角锤、开瓶扳手、衣服夹子等工具,都是一根在 作用下可绕 的硬棒,在物理学中,我们把它们称做 。你还能举出生活中应用到的杠杆的事例吗?
(二)杠杆的五要素
活动三:认识与杠杆有关的名词
1.画出用螺丝刀撬图钉的杠杆示意图。
分别认识支点O、动力F1、阻力F2、动力臂l1、
阻力臂l2。
2.作出下图在闸刀使用中的两个力臂,并标明L1和L2。
(三)探究杠杆的平衡条件
活动四: 探究杠杆的平衡条件
1.杠杆的平衡状态: 或 。
2.将杠杆从其中点支起,并调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置上平衡,这样做是为了克服 的影响。挂上钩码后,通过移动钩码或测力计的位置,仍使杠杆在水平位置上平衡,这是为了便于 。
3.分下列几种情况探究杠杆的平衡情况,并将结果记录在课本中的表格里。
①保持钩码和弹簧测力计的位置不变,改变钩码的数量,观察弹簧测力计的示数;
②保持钩码的数量和位置不变,改变弹簧测力计的位置,观察弹簧测力计的示数;
③保持钩码数量和弹簧测力计的位置不变,改变钩码的位置,观察弹簧测力计的示数;
4.分析、比较表中的数据,你得出的结论是: 。
古希腊学者 首先总结出了杠杆的平衡条件,也被称为 。
四、总结提升:
五、当堂训练:
1.下列各种说法中错误的是( )
A.杠杆一定要有支点 B.杠杆可以是直的,也可以是弯的
C.杠杆的力臂可以不在杠杆上 D.杠杆的长度等于动力臂与阻力臂长度之和
2.画出下列杠杆的动力臂和阻力臂
3.如右图实验装置中(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 (填“右”或“左”)边旋一些,使杠杆在水平位置平衡;(2)实验时只有10个相同的钩码,杠杆上每格等距,当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)
答:(1) ;
(2) ;
4.如图所示的杠杆,每个砝码重均为1牛顿,杠杆
处于平衡状态,若在杠杆两边各减去一个砝码,则:( )
A. 杠杆保持平衡 B. 杠杆左边向下倾
C. 杠杆右边向下倾 D. 无法判断
第十一章第一节杠杆第1课时导学案课后作业
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一、第一节第一课时课后巩固
1.关于杠杆及其力臂,下面说法中正确的是( )
A.动力臂与阻力臂的比值越大,就越省力
B.动力、阻力只能分别作用在杠杆支点的两侧
C.动力的方向总是与阻力的方向相反
D.从支点到动力作用点之间的距离叫做动力臂,且力臂的大小不可能为零
2.在“研究杠杆平衡条件”实验中,实验时先调节杠杆在_________位置平衡,当在A处挂三个钩码如右图所示,要使杠杆平衡应在B处挂_________个钩码(每个钩码质量均100g)。拿去B处钩码,改在C处用弹簧测力计竖直向上拉,杠杆平衡时弹簧测力计上的示数为_________N。
3.在研究“杠杆平衡条件”实验中,王亮同学猜想:杠杆平衡的条件可能是:动力+动力臂=阻力+阻力臂;马欣同学猜想: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,对方是错误的,那么你对他们实验验证方法的看法是:
4.如图甲所示的钢丝钳,A为剪钢丝处,B为手的用力点,0为转动轴,图乙为单侧钳柄及相连部分示意图。请在图乙中画出剪钢丝时的动力F1、阻力F2、动力臂l1、阻力臂l2;在图丙中画出小锤所受阻力F2以及动力F1的力臂。
5.如上图所示AOB为轻质杠杆,B端挂重物G,A端分别作用四个方向力时,杠杆都能在图示位置平衡。则四个力大小说法正确的是( )
A.F2最小 B.F4最小 C.F1最小 D.F3最小
6.将重为5N和15N的甲、乙两物体,分别挂在杠杆的左右两端。若杠杆的重力忽略不计,当杠杆平衡时,左右两边力臂长之比为( )
A.3:1 B.2:1 C.1:3 D.4:1
7.如右图所示,一根重木棒在水平动力(拉力)F的作用下以O点为轴,由竖直位置逆时针匀速转到水平位置的过程中,若动力臂为l1,阻力臂为l2则( )
A. F增大,l1减小,l2增大 B. F增大,l1减小,l2减小
C. F减小,l1增大,l2增大 D. F减小,l1增大,l2减小
8.如图甲所示,长1.6m、粗细均匀的金属杆可以绕O点在竖直平面内自由转动,一拉力通过“位移传感器”竖直作用在杆上,并能使杆始终保持水平平衡。该传感器显示其拉力F与作用点到O点距离x的变化关系如图乙所示。据图可知金属杆重( )
A.5 N B.10 N
C.20N D.40 N
二、第一节第二课时课前预习:
1.剪刀是生活中常见的工具(如图所示),它也是一种杠杆,你是否注意到,从事不同行业的人们所用的剪刀各有特色。请你分别使用一下(或做个调查)图中所示的剪刀,它们各有什么优点?你能把它们进行分类吗?
2.如图撬棒是一种杠杆,小明和小芳在讨论用撬棒撬起大石头时,发生了争执,小明认为应该向上用力,而小芳认为应该向下用力,请说说你的意见。
答: 。
本节课我已知道了……
在本节课学习中,我还有哪些疑问?通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题? 教师答疑
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第十一章第一节杠杆第2课时导学案
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一、学习目标:
1.在温故“探究杠杆的平衡条件”的活动后,能将杠杆进行分类,并列举出生活中三类杠杆的应用;
2.巩固练习杠杆力臂的正确画法,能应用杠杆的平衡条件确定出作用在杠杆上的最小动力,并能进行一些简单的计算。
二、预习交流:
1.通过上一节课的学习,我掌握了哪些与杠杆有关的知识?
2.我在预习时,发现不同行业用到的剪刀特点是一样/(不一样)的?在使用撬棒撬石头的争论中我赞成小明/(小芳)的观点,我的理由是……
三、互动突破:
(一)杠杆的分类与应用
1.活动一:温故“探究杠杆的平衡条件”
保持钩码的数量和位置保持不变,改变弹簧测力计的位置,分别在杠杆右边a、b、c三处竖直向下拉,当杠杆平衡时,记下并比较F1、F2、F3与钩码重G的大小关系。
2.由实验可以得出:
①省力杠杆:动力臂 阻力臂,平衡时,动力 阻力;
②费力杠杆:动力臂 阻力臂,平衡时,动力 阻力;
③等臂杠杆:动力臂 阻力臂,平衡时,动力 阻力;
3.活动二:列举出三类杠杆在生活中的应用,比一比谁列举的既多又分类正确。
(二) 巩固杠杆示意图的画法,学习画最省力的杠杆
例1:画出右图所示的扳鱼网的杠杆示意图,
并标出动力臂l1和阻力臂l2。
例2:如图所示的弯曲杠杆A端吊一重物G,要想在B端加一最小的力F,使AO(O为支点)保持水平平衡,
试画出此力的方向和力臂。
总结:由杠杆的平衡条件可知,当阻力和阻力臂一定时,动力臂 时,动力才为最小。
(三)有关杠杆的计算:
例3:据《杭州日报》报道,2001年6月22日在杭州动物园,一位物理老师用一只弹簧测力计“称”出了一头大象的质量。在“称”象的过程中,他还动用了吊车、铁笼和10m长的槽钢作为辅助工具(如图所示),若不计槽钢和铁笼的物重,吊车的吊钩固定处距系弹簧测力计一端的距离为9m,距系铁笼处的距离为7cm,当槽钢处于水平状态时弹簧测力计的示数为200N,试估算大象的质量(g取10N/Kg)
四、总结提升:
五、当堂训练:
1.如下图所示,是生活中的几种工具,其中属于省力杠杆的是( )
2.阻力臂为动力臂4倍的杠杆是________ (选填“省力”或“费力”) 杠杆。若该杠杆受到的阻力为20牛,则当动力为________牛时,杠杆处于平衡状态。
3.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。
4.如图所示,想用最小的力把重油桶推上台阶,请在图上画出最小的动力及其力臂。
5.质地均匀的直尺AB放在水平桌面上,尺子伸出桌面的部分OB是全尺长的三分之一.当B端挂5N的重物G时,直尺的A端刚刚开始翘起,如右上图所示,则此直尺受到的重力是 ( )
A.2.5N B.5N C.10N D.无法确定
第十一章第一节杠杆第2课时导学案课后作业
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一、第一节第二课时课后巩固
1.下图所示的工具中,属于费力杠杆的是( )
2.一个杠杆的动力臂与阻力臂之比为4∶1,则该杠杆是________杠杆,动力与阻力之比是________。若此杠杆受到的阻力是60 N,则当动力为________ N时,杠杆处于平衡状态。
3.如图所示,O为轻质杠杆AC的支点,在B处挂一小球,AO=OB=BC,为使杠杆在水平位置平衡,画出施加在杠杆上最小动力F1的示意图,并标出F1的力臂。
4.如图所示,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。
5.如图所示,B端悬挂一重为G的重物,不计杠杆自重,在A点施加动力F使杠杆保持水平平衡,则下列说法正确的是( )
A、因为OA大于OB,所以F小于G;
B、F的大小可能大于G;
C、因为B点受到的拉力是向下的,所以F的方向一定向上;
D、当杠杆平衡时,一定满足G×OB=F×OA。
6.某同学分别用如图所示的(a)、(b)两种方法担着同一个物体行走,(a)图中手施加的动力________(b)图中手施加的动力;(a)图中肩受到的压力_______(b)图中受到的压力。(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
7.如图所示,杠杆自重不计,O为支点,AO=0.2m,当在A点悬吊一质量为0.6Kg的物体G,绳子的拉力F=3N时,杠杆在水平位置平衡,则物体G的重力为 N,请在图中画出拉力F的力臂L1,力臂L1为________m.
8.列车上有出售食品的手推车,如图所示.若货物在车内摆放均匀,当前轮遇到障碍物A时,售货员向下按扶把,这时手推车可以视为杠杆,支点是 (写出宇母);当后轮遇到障碍物A时,售货员向上提扶把,这时支点是 ,手推车可以视为 力杠杆。
9.如图,撬棒AB长1.8米,AO长40厘米,重物对棒A端的压力F=700牛,则要撬动重物需要的最小力为__牛,作用的位置应在____,方向_______。为了更加省力,可将支点O向____端移动。
二、第二节第一课时课前预习:
1.由杠杆的平衡条件可知:
在使用杠杆时,如果动力臂大于阻力臂,则动力 阻力,这类杠杆是 杠杆,如果动力臂为阻力臂的2倍,则可以省 力;
如果动力臂小于阻力臂,则动力 阻力,这类杠杆是 杠杆;
如果动力臂等于阻力臂,则动力 阻力,这类杠杆是 杠杆;
2.你是否注意观察过,在学校旗杆顶部有一个带凹槽的轮子,动手拉一拉绳子,这个轮子 (会/不会)随物体一起运动;使用它最大的好处是: ;
3.建筑工人在高处也经常使用这样带凹槽的轮子,做个调查,这个轮子 (会/不会)随物体一起运动;使用它最大的好处是: 。
本节课我已知道了……
在本节课学习中,我还有哪些疑问?通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题? 教师答疑
教师评价 批改日期
第十一章第二节滑轮第1课时导学案
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一、学习目标:
1.通过观察和实验初步认识定滑轮和动滑轮,能描述定滑轮和动滑轮的结构、使用时的区别,初步学会用这两种滑轮提升重物,感受滑轮为人们带来的便利。
2.经历探究活动,了解定滑轮和动滑轮的特点;
3.通过联想和类比,了解滑轮的实质是杠杆的变形。
二、预习交流:
我认为:学校旗杆顶部的轮子与建筑工人使用的提升重物的轮子,它们的作用是 (一样/不一样)的?因为……
三、互动突破:
(一)认识定滑轮和动滑轮
活动一:认识定滑轮和动滑轮
给你一个滑轮、一根绳子、一个钩码和铁架台,尝试采用两种不同方法将钩码提往高处;
经历刚才的活动,你认识到了什么是定滑轮?什么是动滑轮?
(二)定滑轮的特点
活动二: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大小有什么样的关系?(将测得的数据填入课本中的表格里);
③.改变弹簧测力计拉力的方向,观察弹簧测力计的示数是否发生变化?
④.改变钩码的个数,当物重增大时,重做上述实验,观察测力计的示数怎样变化?
⑤.分析表格中的几次数据,得出的结论是: 。
(三)动滑轮的特点
活动三: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,使钩码保持平衡状态,读出弹簧测力计示数,并思考这个示数与钩码所受重力大小的关系。(在课本上设计表格,将实验数据记录在自己设计的表中)
③.改变钩码的个数,重做上述实验,进行观察和比较。
④.分析表中的数据,得出的结论是: 。
(四)讨论滑轮的实质
活动四:读一读课文,作出滑轮的杠杆示意图
1.通过作图可知:定滑轮的实质是 杠杆。因为支点在 ,动力臂 阻力臂,所以动力 阻力。
2.动滑轮的实质是一个 的杠杆,根据杠杆的平衡条件可知,动力的大小与阻力的大小有什么关系?
讨论:在活动三中 ,拉力并非是物重的1/2,其原因有哪些?
四、总结提升:
五、当堂训练:
1.物体重1000 N,如果用一个定滑轮匀速提起它,需要用 N的力,它 (选填 “能”或“不能”)改变力的方向;如果用一动滑轮且使拉力沿竖直方向匀速提起它,需要用 N的力(不计摩擦和滑轮重)。
2.某同学在“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( )
实验次数 物重G/N 拉力F/N
1 1.0 0.65
2 1.5 0.90
3 2.0 1.15
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
3.如图所示,用滑轮按甲、乙、丙三种方式拉同一重物在相同的水平面上做匀速直线运动,拉力分别为F1、F2、F3,比较它们的大小,其中正确的是( )
A.F1=F2=F3 B.F1<F2<F3 C.F1<F3<F2 D.F3<F1<F2
4.如图所示,弹簧测力计的示数为5N,则拉力F是 N;若不计绳重、滑轮重及摩擦,物体能匀速上升,则物重G= N。若不计绳重及摩擦,滑轮重2N,则物重应为 N。
第十一章第二节滑轮第1课时导学案课后作业
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一、第一课时课后巩固
1.关于滑轮,以下说法正确的是( )
A.使用定滑轮不能省力,也不能改变力的方向
B.使用定滑轮不能省力,因为它实质上是一个等臂杠杆
C.使用动滑轮不能改变力的方向,且任何时候都能省一半的力
D.使用动滑轮能省一半的力,因为阻力臂是动力臂的2倍
2.如右图,不考虑滑轮与轻绳之间的摩擦,米袋总重为800N,而绳上吊着的静止的“绅士”重500N,则米袋对地面的压力为( )
A.500N B.250N C.300N D.800N
3.如图所示的滑轮处于静止状态。手拉弹簧测力计在在1、2、3三个不同位置时的拉力分别是F1、F2、F3,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____。
4.如图所示,人站在岸上,借助于一个树桩、一个滑轮和一根绳子,要把船拉上河滩且能做到省力。请在图中画出滑轮应安装的位置以及绳子绕法的示意图;
5.工厂为了搬运一个笨重的机器进车间,某工人设计了如下图所示的四种方案(机器下方的小圆表示并排放置的圆型钢管的截面),其中最省力的方案是( )
6.图中物体A向右做匀速直线运动,弹簧测力计的示数是4N,不计滑轮重力、绳重及摩擦,则拉力F= N ,物体A受到的摩擦力是 N。
7.如图所示,在拉力F的作用下,物体以一定的速度沿水平桌面作匀速直线运动,弹簧测力计的示数为20 N,则水平拉力F和物体受到桌面摩擦力的大小分别为( )(不计绳重、滑轮重及摩擦)
A.10 N,10 N B.20 N,20 N
C.20 N,40 N D.40 N,20 N
8.用如图所示的动滑轮提起质量为20Kg的物体A,若用竖直向上的拉力F拉动绳子,使物体A匀速上升,不计绳重及摩擦,动滑轮重20N,则拉力F的大小为 N。若改为斜向上拉绳子,则拉力F将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
本节课我已知道了……
在本节课学习中,我还有哪些疑问?通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题? 教师答疑
教师评价 批改日期
二、第二节第二课时课前预习:
1.通过实验,我们发现使用定滑轮一定不能省 ,但却可以改变 ,使用动滑轮可以省 的力,但却不能改变 。
2.小明能轻松地将一辆800N重的摩托车吊起(如图),他使用的机械称为 ,仔细观察这种装置是如何组装的,把你的看法写下来。(使用了什么滑轮,用了几根绳子,此装置最大的优点是什么等)
3.观察如图所示 “比比谁的力气大?” 的漫画,用一根结实的绳子在两根光滑木棒上绕几圈,小朋友用力一拉,两位大力士竟撞在一起了,小朋友为什么会有这么大的威力?与同学们亲身尝试一下,记下你的感受。
第十一章第二节滑轮第2课时导学案
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一、学习目标:
1.通过活动尝试,知道定滑轮可以和动滑轮组合成滑轮组,达到既可以省力又能改变力的方向的目的;
2.经历探究活动,知道滑轮组的特点,能根据滑轮组的绕线判断其省力情况,或能根据要求作出滑轮组的绕线;
3.初步了解轮轴和斜面的知识;
二、预习交流:
1.通过上一节课的学习,我掌握了定滑轮和动滑轮的哪些知识?
2.我在预习过程中,所做的“比比谁的力气大”的实验是成功/(不成功)的?
我想:装置的威力在于……
三、互动突破:
(一)滑轮组
活动1:如何用一根绳子将两个滑轮组装在一起,使定滑轮和动滑轮都能使用?
我们把定滑轮和动滑轮的组合装置称为 。它既可以 ,还可以 。
(二)滑轮组的特点
活动2:探究使用滑轮组的特点
①按下图所示四种方式组装滑轮组。
②用手拉弹簧测力计,使钩码保持平衡,读出弹簧测力计的示数,并思考这个示数与钩码所受重力大小的关系。(将实验数据记录在表中)
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
③分析表格中的实验数据,你有什么发现,说出来与大家交流一下。
④进一步讨论:使用滑轮组时,拉力与物重的关系。
(三)了解轮轴与斜面
阅读课本:生活☆物理☆社会
在生产和生活中,除了杠杆和滑轮外,人们还会用到哪些简单机械?使用它们的好处是什么?
四、总结提升:
五、当堂训练:
1.使用如下图所示的装置来提升物体时,既能省力又能改变力的方向的装置是( )
2.如图所示,小明利用滑轮组提升重为300 N的重物,该滑轮组绳子的股数n= .若不计绳重、滑轮重及摩擦,则拉力F= N时,可以使重物匀速提升;若不计绳重及摩擦,动滑轮重30 N,则拉力F= N时,可以使重物匀速提升;
3.小明想利用一个水平放置的滑轮组,沿水平方向匀速拉动一个重2 000 N的物体,物体受到地面的摩擦力为600 N。如图所示有两种方法可以拉动物体,小明应选择图 的方法较省力,此方法中,拉力应至少为 N时才能拉动物体。(不计滑轮重、绳与滑轮间的摩擦)
4.按右图所示要求给滑轮组绕线。(G为物体重,不考虑摩擦及动滑轮、绳子的重力)
第十一章第二节滑轮第2课时导学案课后作业
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一、第二节第二课时课后巩固
1.在不计机械自重和摩擦的情况上,用10N的拉力不能提起重20N的物体的简单机械是( )
A.一个动滑轮 B.一个定滑轮
C.杠杆 D.一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组
2.如图所示的滑轮组,挂上重物a、b后恰好能够平衡,若不计动滑轮重及摩擦,物体a的质量是10Kg,则物体b的质量 应是 Kg,滑轮组才能平衡。若同时在a、b下再挂上同样质量的小钩码,将会出现的现象是( )
A.a物体下降 B.仍保持平衡
C.a物体上升 D.条件不足,不能判断
3.如图是塔式起重机的起重滑轮组的三种绕线方式,不计绳重、动滑轮重及摩擦,起吊重物时,钢丝绳上的拉力相等,则G甲:G乙:G丙为( )
A.1:1:1 B.1:2:3;
C.3:2:1 D.2:1:3
4.小马用如图滑轮组抬高重20N的小车.若不考虑摩擦和绳重,请你计算下列问题:
(1)若不计动滑轮重量,绳子自由端弹簧测力计的示数是多大
(2)若考虑动滑轮重量,此时弹簧测力计的示数是6N,则动滑轮的总重是多大
5.如图所示的滑轮组,不计拉线质量及滑轮转动摩擦。重物G=100N,每一个滑轮重20N。当绳自由端拉力F竖直向上大小为30N时,重物G对地面的压力为 N。拉力F为 N时,恰能让重物G匀速上升。
6.如图所示装置中,若拉力F=4N,则甲、乙两弹簧的读数分别为( )
A.8N,8N B.12N,8N
C.8N,12N D.12N,12N
7.请在下图中画出用滑轮组提升水桶最省力的绕绳方法。
8.如图,一个站在地面上的工人利用滑轮组将重物G提起来,
请用笔画线代替绳索,将它们连接起来。
9.要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图中画出最省力的绕法.
10.如图是舞台幕帘. 幕帘有两片,其左右两边侧(c、d)两端固定,“帘门”滑环上的两根线(图中a和b)与上方水平牵线连结. 当控制电动机作顺时针旋转时,“帘门”向两侧分开,反之就向中间合拢. 请按上述要求,分别将a和b两个线头连接到上方水平牵线上。
二、第三节课前预习:
本节课我已知道了……
在本节课学习中,我还有哪些疑问?通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题? 教师答疑
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1.在“探究使用动滑轮的特点”的实验中,我们利用动滑轮可以省 ,但你是否细心观察过,当物体上升h高度时,绳子的自由端移动的距离为h吗?为多少? 。
2.生活中有着许多的简单机械,如图所示的羊角锤、扫帚在使用时,是省力的还是费力的?是省了距离还是费了距离?动手操作一下,并将你的实验结果写下来。你能举出生活中既省力又省距离的简单机械吗?
用羊角锤拔铁钉: (省/费)力, (省/费)距离;
用扫帚扫地: (省/费)力, (省/费)距离;
3.小芳用力搬一块大石头(如图),累得满头大汗,石头却纹丝不动。小芳搬石头的过程中,有没有“功劳”?
答: (有/没有),我的理由是: 。
第十一章第三节功导学案
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一、学习目标:
1.通过“探究斜面”活动,体会力和距离的关系,认识到没有既省力又省距离的机械;
2.知道功的物理意义,理解功的计算公式及单位,会利用功的公式解题。
3.根据做机械功的两个必要条件判断生活中的力对物体是否做功;
二、预习交流:
1.通过预习中的活动,你发现省力的机械又有什么不足之处?费力的机械又有什么好处?既省力又省距离的简单机械有吗?……
2.通过预习,我又认识了物理大家庭中一个新的物理量……
三、互动突破:
(一)力与距离的关系
活动:探究斜面
①.按照图示方式装配好所要探究的斜面的实验装置。
②.实验中,我们需要测量的物理量有 、 、 、 ;实验中应 拉动小车,且应使拉力的方向与斜面 。
③.改变小车上砝码的数量,重复实验步骤,将实验数据记录在表格中:
测量次数 F/N s/m G/N h/m Fs/(N·m) Gh/(N·m)
⑴
⑵
⑶
④.分析、比较表格中的实验数据,你能得出什么结论?说出来与大家交流一下。
(二)功的概念
力与物体在力的方向上通过距离的乘积,是一个有意义的物理量,在物理学中,我们称这一乘积为 ,简称 。
若不考虑摩擦等阻力的影响,则利用斜面做的功 (大于/小于/等于)直接用手举高物体所做的功,即使用斜面不能 。
(三)功的计算公式和单位
根据功的概念写出功的计算公式:
在国际单位制中,功的单位是 ,它有一个专门的名称—— 。你能举例说明1J的功有多大吗?
(四)做功的两个必要因素
根据功的公式,对物体做功应具备两个必要条件:一是 ,二是 。与同学们讨论一下,课本图11-30所示的几种情况,人是否做功了,并说明你判断的理由。你还能再举出生活中做功和没有做功的实例吗?
例题 如图一质量为40kg的物体受到100N的水平拉力,向右匀速移动了50cm。
求:(1)拉力对物体做了多少功?
(2)重力对物体做了多少功?
四、总结提升:
五、当堂训练:
1.使用动力臂小于阻力臂的杠杆费 ,省 ;使用动滑轮省 ,费 ;但它们都不能省 。
2.关于功,下列说法中正确的是( )
A.只要有力作用在物体上,这个力就一定对物体做了功
B.有力作用在物体上,并且物体移动了一段距离,这个力一定做了功
C.物体通过的路程越长,作用力对物体做的功就越多
D.物体由于惯性在光滑水平面上匀速滑动时,没有力对物体做功
3.李明同学把掉到地面上的初三物理课本捡起来,放回到桌面上。根据你平时对物理课本的重力和桌面高度的观察和了解,估算李明同学捡回课本时克服课本的重力所做的功约为( )
A.0 B.0.15J C.1.5J D. 15J
4.起重机的钢绳将500N的物体匀速提高6 m后,又水平匀速移动4 m,钢绳对物体所做的功为( )
A.3000J B.5000J C.2000J D.1000J
5.如图所示,物体A通过动滑轮在水平拉力F的作用下,沿水平面以2m/s的速度匀速运动,此时弹簧秤B的读数为8N,如果动滑轮、绳子和弹簧秤的重力和摩擦均不考虑,那么物体A与水平面的摩擦力以及2秒内拉力F所做的功分别为:( )
A.8 N 、32 J B.16 N 、32 J
C.8 N、 64 J D.16 N 、64 J
第十一章第三节功导学案课后作业
学校 班级 姓名 日期
一、第三节课后巩固
1.通过对不同机械的研究,我们发现:利用动滑轮提升重物可以_____,但手拉绳子移动的距离比重物上升的距离____(多/少);用扫帚扫地,虽然费力,但手移动很___(小/大)的距离,就可以使扫帚在地上扫过一大片。这说明,省力的机械费____,省距离的机械费_____。_____(有/没有)既省力又省距离的机械。
2.在下图的四种情境中,人对物体做功的是 ( )
3.小明同学从一楼走到的四楼的教室,估计他克服重力做的功为 ( )
A.50J B.500J C.5000J D.50000J
4.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
5.重G的物体在水平地面上受水平向右的恒定拉力F作用时,由A移动到B,又移动到C,如图所示。已知AB段较粗糙,BC段较光滑,且BC=2AB。设拉力F在AB段做功为W1,在BC段做功为W2,则关于W1、W2大小关系正确的是( )
A.W1:W2=1:1 B.W1:W2=1:2
C.W1:W2=2:1 D.少条件,不好判断大小关系
6.如图所示,AC>BC,沿光滑的斜面AC和BC分别将同一重物从它们的底部推到顶而端,所用推力分别为F1和F2,所做的功分别为W1和W2,则:( )
A.F1>F2,W1>W2; B.F1=F2,W1=W2;
C.F1<F2,W1<W2; D.F1<F2,W1=W2;
7.如图所示,用滑轮组将重为900N的物体匀速提升2m,不计滑轮重、绳重及摩擦,所施加的拉力F大小为_______N,这一过程中拉力F做功为______J。
8.如图所示,用一个滑轮把重物G举高4米,所用的动力F大小为50N,则动力F所做的功是( )(不计滑轮重和摩擦)
A.200J; B.100J; C.50J D.400J
9.如图所示是在水平面上移动重物的装置,若物重为600N,物体与地面间的滑动摩擦力为120N,在水平拉力F的作用下,重物能沿水平地面以2m/s的速度做匀速直线运动。(滑轮内部摩擦、绳和滑轮重不计)试求: (1)拉力F的大小。
(2)在5s内拉力F所做的功。
本节课我已知道了……
在本节课学习中,我还有哪些疑问?通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题? 教师答疑
教师评价 批改日期
二、第四节课前预习:
1.回顾速度的知识,完成下列填空:
⑴速度是表示物体 的物理量。
⑵比较物体运动的快慢,我们可以采用三种方法:①相同的 ,比较 ;
②相同的 ,比较 ;③通过计算,得出单位时间内 ;
2.调查与思考:在做功的有关实例中,力对物体做功是否有快、有慢?试着举例与大家交流。答:物体做功 (有/没有)快与慢,例如: 。
第十一章第四节功率导学案
学校 班级 姓名 日期
一、学习目标:
1.从生产和生活实际中,知道功率是描述物体做功快慢的物理量;
2.通过知识迁移,由速度类比出功率的概念、公式、单位,能用公式计算功率;
3.联系生活实际,能运用所学知识设计实验测功率;
二、预习交流:
通过预习,我知道物体运动 (有/没有)快与慢。物体做功 (有/没有)快与慢。例如……
三、互动突破:
(一)功率的物理意义
活动一:提升粉笔盒
两次提升同一粉笔盒到相同高度,一次用时约2S,一次用时约0.5s,两次做功是否相同?做功的过程又有什么不同之处?在物理学中,我们用 来表示物体做功的快慢。
(二)关于功率的概念
讨论:物体在运动时,是怎样比较物体运动快慢的?在力对物体做功时,我们又该如何比较物体做功的快与慢?
我们把 叫做功率。用字母 来表示,功率公式可写成 。
在国际单位制中,功率的单位是 ,它有一个专门的名称叫 ,符号是 。阅读课本,了解一些生活中常见物体的功率是多大。
(三)有关功率的计算
例题 小华推着小车,0.5min内在水平地面上匀速前进了15m,所用的水平推力为10N,求在此过程中小华对小车做功的功率是多大?
(四)估测上楼时的功率
活动二:估测上楼时的功率
①要想测出人在上楼时的功率,需要测量的物理量有: 、 以及 。(写出物理量名称及符号)
②需要用到的测量工具有 、 、和 。
③人上楼时的功率的表达式是P= (用直接测得的物理量表示)
④两三个人一组,相互合作,测出组内每一个同学上楼时的功率,在下面空白处设计好表格,并将数据记录在表格中。
四、总结提升:
五、当堂训练:
1.下列关于功率的说法中,正确的是( )
A.力对物体做的功越多,功率就越大 B.做功时间短的机械,做功时功率大
C.完成相同的功,用的时间越长,功率越大 D.物体做功越快,功率越大
2.下列单位中,不是功率单位的是( )
A.瓦特 B.焦耳 C.焦/秒 D.马力
3.起重机在5s内将一个重2×104N的集装箱匀速提高2m,在这个过程中起重机的拉力做了_____J的功,它的功率是_____W。一台功率为2Kw的水泵,抽水半小时,可做功 J。
4.如图所示,粗略测量小明同学引体向上运动的功率时,下列物理量不需要测量的是( )
A.小明的质量 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
5.在玉树灾区恢复重建的热潮中,推土机发挥了重要作用。现有一履带式推土机,其额定功率为120Kw,质量为1.5×104Kg,求:
(1)若推土机的牵引力用F表示,速度用v表示,发动机的功率用P表示,请你推导出F、v与P之间的关系式P=Fv
(2)若推土机在120kW的额定功率下工作,在平直场地上以1.5m/s的速度匀速前进了15m,则推土机产生的牵引力F和推土机所做的功分别是多少?
第十一章第四节功率导学案课后作业
学校 班级 姓名 日期
一、第四节课后巩固
1.木块在大小为5N的水平拉力作用下,10s内沿水平方向前进了2m,则拉力做功为 J,功率为 w;若木块重15N,在此过程中重力对木块做功的功率为 w。
2.在中招体育测试中,李强的跳绳成绩是lmin跳180次。他的质量为50kg,每次跳起的高度约为6cm,他跳绳时克服重力做功的平均功率约为 W。(g取10N/kg)
3.青少年在安静思考问题时,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则在2h内,心脏做功约为 J,用这些功可以让一个质量为50kg的物体匀速升高 m。
(g取10N/kg)
4.如右图所示,是甲、乙两个物体做功与所需时间的关系图像。由图可知,甲物体的功率P甲与乙物体的功率P乙相比较,正确的是( )
A.P甲<P乙 B.P甲>P乙
C.P甲=P乙 D.无法比较
5.假期里小林和爸爸一起去登山,小林用了15min登上了山顶,爸爸用了20min登上了山顶,爸爸的体重是小林的1.5倍,则小林与爸爸的登山功率之比为( )
A.9∶8 B.8∶9 C.1∶2 D.2∶1
6.用拖拉机耕地时(功率保持不变),一般都行进得较慢,这是为了( )
A.减少机器损耗 B.获得较大的牵引力
C.节省燃油 D.减小阻力
7.如图所示,重为100N的物体A在水平拉力F的作用下,沿水平面以0.4m/s的速度作匀速直线运动,弹簧测力计的示数为5N。不计滑轮、绳子、弹簧测力计的重力,忽略绳子与滑轮间的摩擦。则( )
A.物体A受到水平面的摩擦力为5N B.拉力的大小为10N
C.拉力F的功率为4W D.若物体A匀速运动2s,拉力F做功为4J
8.如图重30N的物体,在10N的水平拉力作用下,2s内匀速移动了120cm,则物体受到的摩擦力为 N,拉力的功率为 W。(不计滑轮及绳子自重,轮与绳的摩擦)
9.如图所示,建筑工人用滑轮组提升重为240N的泥桶,动滑轮重、滑轮与轴之间的摩擦及绳重均不计。若工人在10s内将绳子匀速向上拉9m,则手拉绳子的力为_______N,拉力的功率为____W。
10.已知某型号的载重汽车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08Km,所用的时间是8min,汽车发动机在这段时间内的功率为63Kw。
求:⑴.汽车的行驶速度是多少?
⑵.汽车发动机在这段时间内所做的功是多大?
⑶.汽车行驶过程的牵引力是多大?
二、第五节课前预习:
1.相信你对“率”一词并不陌生吧,例如:种子的“发芽率”、树的“成活率”、粉笔的“利用率”等等,做个调查研究:上述中的“率”表示了什么意思?种子的“发芽率”是指: ;树的“成活率”是指: ;粉笔的“利用率”是指: ;
本节课我已知道了……
在本节课学习中,我还有哪些疑问?通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题? 教师答疑
教师评价 批改日期
2.在使用动滑轮提升钩码的过程中(如图),若不计滑轮重、绳重及摩擦,人对绳子做的功 (等于/大于/小于)动滑轮对钩码做的功;设想一下:如果动滑轮很重,绳与滑轮间的摩擦较大,则动力对绳子做的功应 (等于/大于/小于)滑轮提升重物所做的功;其中的原因是: 。
第十一章第五节机械效率导学案
学校 班级 姓名 日期
一、学习目标:
1.通过“再探动滑轮”活动中的做功分析,理解有用功、额外功和总功。通过比较有用功和总功的大小,认识机械效率的物理意义。
2.知道机械效率的概念、公式,会计算某种简单机械的机械效率。能设计实验,测定某种简单机械的机械效率。
3.通过实验与讨论,认识提高机械效率的主要方法,有合理改进机械、提高效率的意识,增强将科学服务于人类的责任感。
二、预习交流:
1.我对“率”不陌生,比如我知道种子的发芽率……
2.我猜想:假如机械自身的重量很大,机械内部的摩擦很大,那么在使用机械时就会……
三、互动突破:
(一)探究活动“再探动滑轮”
活动一:探究“手拉绳子做的功与动滑轮对钩码做的功之间的关系
如图所示,用手通过一个弹簧测力计沿 方向 拉一个动滑轮,使挂在它下面重为G的钩码缓缓上升。
①.分别测出绳受到的拉力F、手移动的距离S、钩码所受的重力G和钩码上升的高度h;
②.改变钩码的数量,重复上述测量;
③.在下面空白处设计好实验表格,将实验数据填入表中。
实验分析:手拉绳做的功和动滑轮对钩码所做的功相等吗?哪个大?找一找其中的原因,与同学们交流一下。
(二)认识有用功、额外功、总功和机械效率
1.上述实验中哪部分功对我们是有用的,是必须做的?哪部分功对我们没有用但又不得不做的?哪部分功是总功?有用功、额外功和总功三者之间有何关系?
2.与大家讨论一下,在斜面的使用中(如图),有用功、额外功、总功分别指的是哪部分功?
3.在物理学中,我们把 叫做机械效率,用字母 表示。其表达式为: 。你认为机械效率有没有单位?它会不会达到或超过1?某机械的机械效率为50%,它表示什么物理意义?
请你算一算“再探动滑轮”实验中,各次提升动滑轮时的机械效率分别是多少?
(三) 提高机械效率的方法
活动二:用重质动滑轮代替轻质动滑轮,再次测量提升同一个钩码时的机械效率;
通过与活动一和活动二,请你与大家交流一下,动滑轮的机械效率与哪些因素有关?如何才能提高它的机械效率?
四、总结提升:
五、当堂训练:
1.下列有关机械效率的概念的叙述中,正确的是( )
A.做功越多的机械,机械效率一定越高 B.做功快的机械,机械效率一定越高
C.省力多的机械,机械效率一定高 D.机械效率越大,有用功占总功的比值越大
2.如图所示,在探究动滑轮的实验中,若不计摩擦,则下列说法中正确的是( )
A.拉起的物体质量越大,机械效率越高
B.动滑轮的质量越大,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
3.用动力臂是阻力臂3倍的杠杆,将重600N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___。
4.用滑轮和桶组成的装置来提水,如图所示,已知滑轮重4 N,桶重6N,桶中水重50N,现将这桶水在4s内匀速提升了5m,(不计绳重及摩摔),求:(1)拉力F做的功和功率;(2)该装置的机械效率。
第十一章第五节机械效率导学案课后作业
学校 班级 姓名 日期
一、第五节课后巩固
1.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.增加提升速度,增大功率
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
2.关于从井中提水或提水桶的说法中,正确的是( )
A.用水桶从井中提水的时候,对水做的功是总功
B.用水桶从井中提水的时候,提一桶水与提半桶水所做的有用功是相等的
C.用水桶从井中提水的时候,提一桶水比提半桶水做功时的机械效率大
D.水桶掉到井里,把水桶捞上来时,对桶做的功是额外功
3.用四种方法把沙子运上三楼,如图所示,根据图中的数据可以算出四种方法所做的有用功大小均为 J,其中做总功最多的是第 种方法,其大小为 J,第 种方法的机械效率最大。
4.工人师傅常利用斜面把重物搬运到汽车上,如图所示,汽车车厢底板高度h=1.5m,斜面长度s=3m,现用力F沿着斜面把重力G=1800N的重物匀速拉到车上,若不计摩擦,拉力F为_____N;若实际拉力F=1200N,则使用该斜面拉力做的总功是 J,斜面的机械效率是 %,物体沿斜面上升时与斜面间的摩擦力为 N。
5.由于在使用杠杆时的摩擦非常小,所以杠杆是一种机械效率非常高的简单机械。若用一根机械效率为90%的杠杆将一个18Kg的物体提升50cm,则需要做的有用功是 J, 需要做的总功是 J。(g取10N/Kg)
6.如图所示, 现用一个滑轮组匀速拉动物体A,使物体A在5s内沿水平地面向左运动了50cm,已知物体A重500牛,物体与地面间的摩擦力为24N,拉力F的大小为10牛,则使用滑轮组时所的有用功为 J,滑轮组的机械效率为 。拉力F的功率为 w。
7.在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,实验数据如下表所示。
序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计移动的距离S/cm
1 2 5 0.6 25
2 4 8 1.1
(1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计;(2)在表格的空格处,填上合适的数据;(3)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组;(4)第1次实验测得滑轮组的机械效率为________;(5)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下,根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在___________范围内;
8.如图所示,用滑轮组将120N的重物,在10s内匀速提升了2m,所用的拉力为50N,不计绳重及摩擦。则:(1)根据以上信息,你可以求出哪些物理量,并列式解答;
(2)若用此滑轮组提升240N的重物,滑轮组的机械效率是否会变为原来的两倍?若不是,则为多大?
二、综合实践活动课前预习:
1.在物理学中将 功与 功的比值叫机械效率,其表达式为 。因为摩擦、机械自重不可避免,所以 功总是存在的,因此,任何机械的机械效率总是 100%。
2.在生产和生活中,哪些物体包含了简单机械的组合?观察、询问或上网查询,这些简单机械是如何工作的?使用这些简单机械有什么好处?列举在下表中。
机械名称 包含的简单机械 主要好处
本节课我已知道了……
在本节课学习中,我还有哪些疑问?通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题? 教师答疑
教师评价 批改日期
第十一章综合实践活动导学案
学校 班级 姓名 日期
一、学习目标:
1.能够描述杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械在生产和生活中的应用,进一步加深对机械原理的理解;
2.经历制定计划与设计实验的过程,尝试选取合适的器材进行组合,制作一个简单机械的组合模型,获得亲身参与实践的体验和经验。
3.通过参与设计、制作、评价和交流,培养客观公正的科学态度,创新意识和相互协作的团队精神。
二、预习交流:
通过预习,我知道生产和生活中有许多物体包含了简单机械的组合,例如……
三、互动突破:
(一)阅读思考
杠杆、滑轮、轮轴、斜面等简单机械 (能/不能)组合使用。
阅读课本23页,了解欧洲中世纪的吊车、我国古代的绞车、现代建筑工程中常见的塔式起重机的知识介绍。
与同学们讨论:在吊车、绞车和起重机中应用到了哪些简单机械?将这些简单机械组合起来使用后,又实现了怎样的优势?
你还能举出在生产和生活中组合机械运用的实例吗?说出来,与老师和同学们交流一下。
(二)实践活动
[活动主题]:分组制作一个由两种或两种以上简单机械组合而成的机械模型。
[活动要求]:设计的机械模型能省力地提升重物,
[确定评价标准]:
和组内同学讨论,确定活动评价项目和标准,再与各组交流后,确定一个合理的参考标准;(设计成表格形式)
[设计制作方案]:
⑴在你设计的机械模型中,用到几种简单机械进行组合?需要哪些器材?
⑵画出你的设计方案图(在右面虚线方框内)
⑶设计好数据表格(需测使用该组合机械提升重物所需的拉力与物重之比、该机械的机械效率)
[动手制作]:
[成果展示交流]:
四、总结提升:
五、当堂训练:
1.指出图中所列工具分别属于那种简单机械,剪刀 ;扳手 ;刨笔机 。
2.斜面是一种简单机械。螺丝钉是被拧成圆柱形的斜面,螺丝钉上的螺纹就像图(甲)中形成的纹路,一圈圈螺纹的长相当于斜面的长度。仔细观察如图(乙、丙)所示的两个螺丝钉,你认为,使用哪个螺丝钉更省力?试说明原因。
3.观察图所示的指甲刀的结构图,其中分析正确的是( )
A.一个杠杆,且是省力杠杆
B.两个杠杆,一个省力杠杆,一个费力杠杆
C.三个杠杆,一个省力杠杆,两个费力杠杆
D.三个杠杆,一个费力杠杆,两个省力杠杆
4.如图所示,一搬运工人往卡车上装货。
(1)若工人将重为800N的货物从地面直接搬到高为1. 5m的车箱上,此过程中工人对货物做了多少功?
(2)若工人在车上搭一块长为3m的木板做个斜坡,则他只需用500N的沿斜坡方向的推力就能将同一货物从坡底沿斜坡推到车箱上,此过程中工人的推力做了多少功?
(3)工人用木板所搭的斜坡在物理学中被称为斜面,斜面其实是一种省力的简单机械。想想看:上述(1)、(2)两步所做的功中,第____步是总功,第____步是有用功;
(4)该斜面的机械效率多大
第十一章综合实践活动导学案课后作业
学校 班级 姓名 日期
一、综合实践活动课后巩固
1.自行车上有许多简单机械,以下说法错误的是( )
A.车把是一个省力杠杆 B.脚踏板是一个省力杠杆
C.前闸把手是一个省距离的杠杆 D.后闸把手是一个省力杠杆
2.小星把生活中的杠杆进行了分类,如图所示,其中作用特点相同的一组是( )
3.如图所示茶壶的容积为600ml,用它最多可装水_________g;若以O为支点提壶把向杯中倒水,则它相当于一个_________ 杠杆。(选填“省力”、“费力”或“等臂”)
4.如图所示,已知斜面长5m,斜面高2m,拉力F的大小为50N,利用这个装置将质量为10Kg的物体A在5s内匀速从斜面的底端拉到顶端,则拉力F做功的功率是多大?该装置的机械效率为多大?(g取10N/kg)
5.如图是举重运动员小宇自制的训练器械,轻杆AB长15m,可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.015m3的沙袋,其中OA=1m,在B端施加竖直向上600N的作用力时,轻杆AB在水平位置平衡,试求沙子的密度。(g取10N/kg,装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计)
6.古代护城河上有座吊桥,它的结构原理如图所示。把桥面看成是长为10 米,所受重力为3000牛的均匀杆OA ,可以绕转轴O 点在竖直平面内转动,在O 点正上方10 米处固定一个定滑轮,绳子通过定滑轮与杆的另一端A 相连,用力拉动绳子就可以将杆从水平位置缓慢向上拉起。杆即将离开水平位置时,绳子的拉力为F1 。当士兵们把吊桥拉起到与水平面的夹角为300 时,绳子的拉力为F2,所用的时间是0.5 分钟(忽略绳子重力、滑轮半径和摩擦),则:
( l ) F1:F2= 。
(2)士兵们对吊桥所做功的平均功率是 瓦。
7.在机械制造中有一个给大飞轮定重心的工序,该工序的目的是使飞轮的重心发生微小的位移,以使它准确位于轴心上。如图所示,一个质量为M=80kg、半径为R=0.6m的金属大飞轮可在竖直平面内绕轴心(图中两虚线的交点)自由转动。用力推动一下大飞轮,飞轮转动若干周后停止。多次试验,发现飞轮边缘上的标记F总是停在图示位置。
(1)根据以上情况,可以初步确定飞轮重心P可能在图中 。
A.轴心正下方的某一位置;B.轴心左侧的某一位置;
C.轴心右侧的某一位置;
(2)工人在飞轮边缘上的某点E处,焊接上质量为m=0.4 kg的金属后,再用力推动飞轮,当观察到 的现象时,说明飞轮的重心已调整到轴心上了。
(3)请在图中标出E的位置。
(4)试求调整前飞轮的重心P到轴心的距离L。(提示:利用杠杆平衡条件)
二、第十一章知识梳理:
同学们,本章知识的学习就要结束了,通过本章的学习,你掌握了哪些知识?能否做个小结和梳理?(可以参照课本25页绘制概念图的梳理方法,也可以自己绘制其它的知识框架图。)
本节课我已知道了……
在本节课学习中,我还有哪些疑问?通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题? 教师答疑
教师评价 批改日期
第十一章本章复习导学案
学校 班级 姓名 日期
一、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;
二、预习交流:
通过本章的学习,我掌握了……(可展示本章知识梳理的框架图)
三、例题突破:
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3如图所示,物体A的质量为12Kg,在拉力F的作用下,物体A以0.4m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,不计滑轮与绳的摩擦及重力。则以下说法中正确的是( )
A.拉力F的移动速度为0.8m/s
B.物体与地面间的摩擦力为24N
C.在10s内拉力做功为96J
D.拉力F的功率是4.8w
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。
四、当堂训练:
1.如图所示,杠杆AOB的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.GA2.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)
4.一辆汽车不小心开进了泥潭中,司机取来一套滑轮组欲将汽车从泥潭中拉出,如下图所示。若车重为8×104N,汽车受到的阻力为车重的0.03倍,滑轮组的机械效率为80%,问:(1)该司机至少需用多大的力才能将汽车从泥潭中拉出?(2)若拉动汽车时,汽车前进的速度为0.1m/s,则司机做功的功率是多少?
第十一章简单机械和功复习导学案课后作业
学校 班级 姓名 日期
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 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。
本节课我已知道了……
在本节课学习中,我还有哪些疑问?通过本节课的学习,我还想解决哪些新问题? 教师答疑
教师评价 批改日期
力臂: 。
(第2题)
(第3题)
(第4题)
(第2题)
丙
(第5题)
(第7题)
F
O
图甲
x
(第8题)
x/m
0
F/N
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
40
20
10
5
图乙
G
温馨提示:通常以支点与动力作用点的连线做力臂,力臂最大。
(第1题)
(第3题)
(第5题)
(第4题)
第5题
(第1题)
A.钢丝钳 B.起子 C.羊角锤. D.镊子
B
C
A
O
△
(第3题)
(第4题)
(第5题)
(第6题)
(第7题)
(第8题)
(第9题)
(第2题)
(第4题)
(第3题)
(第2题)
(第3题)
(第4题)
(第5题)
(第6题)
(第7题)
(第8题)
温馨提示:使用滑轮组时,有几段绳子吊着动滑轮和物体,则有几段绳子共同承担动滑轮重和物重,且每段绳中的力都相等。
(第1题)
(第2题)
(第3题)
(第4题)
(第2题)
(第3题)
(第4题)
(第6题)
(第5题)
(第7题)
(第8题)
(第9题)
a
b
牵
线
电动机
d
c
(第10题)
(第5题)
(第2题)
(第4题)
(第5题)
(第6题)
(第7题)
(第8题)
(第9题)
在工程技术中,常用千瓦(Kw)、兆瓦(Mw)等作为功率的单位。
1Kw=103w,1Mw=106w
(第4题)
t/s
W/J
甲A
乙
O
(第4题)
(第7题)
(第8题)
(第9题)
(第2题)
(第4题)
(第4题)
(第4题)
(第8题)
(第7题)
温馨提示:可以参照课本“小组活动表现评价表”,也可以对课本表格作适当修改。
(第1题)
(第2题)
(第3题)
(第4题)
(第3题)
(第4题)
(第5题)
(第6题)
F
F1
图丙
图甲
图乙
(第2题)
(第3题)
(第1题)
(第3题)
(第4题)
(第2题)
(第1题)
(第3题)
(第4题)
(第5题)
(第6题)
(第7题)
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