《简单机械》第3课时练习
选择题
1. 用图中的简单机械,使重物G处于静止状态,不计摩擦、机械自重及绳重,其中用力最小的是 (
2．如图所示的滑轮组,每个滑轮重为20 N,绳重及摩擦不计。用它匀速提升重为100 N的物体,所用的拉力F是( )
A. 50 N B. 60 N C. 70 N D. 120 N
3．如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),其中最省力的是 ( )
A. A B. B C. C D. D
4．如图所示,在竖直向上大小为10 N的力F的作用下,重物沿竖直方向匀速上升。已知重物上升的速度为0.2 m/s,不计滑轮重、绳重及绳与滑轮之间的摩擦,则重物所受的重力大小和滑轮上升的速度分别为 ( )
A. 20 N,0.4m/s B. 20 N,0.1 m/s C. 5 N,0.4m/s D. 5 N,0,1 m/s
5．简单机械在我们的生活中应用很广泛,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),其中不省力的是 ( )
A B C D
A. A B. B C. C D. D
6．如图所示,动滑轮重10?N,不计绳重及滑轮和绳之间的摩擦,当动滑轮上挂重力为50?N的物体A时,物体B在水平桌面上恰好能向左做匀速直线运动。则B受到的摩擦力( )
A. 方向水平向左,大小是20?N???????????B. 方向水平向右,大小是?N????????????? C. 方向水平向左,大小是?N?????????????D. 方向水平向右,大小是20?N??????
7．如图所示，体重为510N的人，用滑轮组拉重500N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动。运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N。动滑轮重为20N(不计绳重和摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上。则下列计算结果中正确的是( )
A. 人对地面的压力为400N B. 绳子自由端受到的拉力大小是100N
C. 人对地面的压力为250N D. 绳子自由端运动速度是0.06m/s
8．如图所示,物体A放在一水平面上,用水平拉力F为10 N的力拉滑轮,使足够长的物体A以0.2 m/s的速度在水平地面上匀速运动,弹簧测力计的示数为3 N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦,则下列说法中正确的有 ( )
A. 物体A与地的摩擦力为2 N B. 滑轮向右移动的速度为0.2 m/s
C. B受到的摩擦力为3 N,方向水平向左 D. 绳子拉物体A的功率为0.6 W
二、填空题
9. 用如图所示的滑轮组提升重物,所用的拉力是100 N,动滑轮重为80 N,则用此滑轮组能提起 N的重物;若将重物提高3 m,那么绳端要拉过 m.
10．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 .?
11．如图(a)、(b)所示,分别用力F1、F2匀速提升重为10牛的物体。图 中的滑轮可以看作省力杠杆;图(a)中,若不计摩擦和滑轮重力,力F1的大小为 牛,物体受到合力的大小为 牛。?
三、解答题
12．如下图所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计。在拉力F的作用下，物体在10S内匀速上升了1m,求：拉力做功的功率。
13．用滑轮组提升重1 000 N的物体A.如果每个滑轮重50 N,绳子能承受的最大拉力为500 N.请在下图中画出绕绳方法.
《简单机械》答案
1、【答案】D
2、【答案】B
【解析】本题考查了滑轮组的相关知识.绳重及摩擦不计,F=(G+G动)=×(100?N+20?N)?=60?N,正确选项为B.
3、【答案】A
【解析】本题考查滑轮。A图F=1/2×1/2G=G/4;B图F=2G;C图F=G/2;D图F=G/3,A选项符合题意。
4、【答案】D
5、【答案】C
【解析】本题考查斜面、滑轮组、定滑轮、杠杆。定滑轮不省力,可以改变力的方向,C项符合要求。
6、【答案】D
【解析】本题考查滑轮组拉力的计算和力与运动的关系。难度较小。绳重以及绳与滑轮之间的摩擦不计,由图知承担物重的绳子股数n=3,物体B受到向左的拉力F=(GA+G动)/3=(50?N+10?N)/3=20?N,因为绳子受到的拉力是由物体B提供的,物体B向左做匀速直线运动,受到向左的拉力与受到的摩擦力是一对平衡力,则f=F=20?N,方向水平向右,故D选项正确。
7、【答案】A
【解析】由图知，n=2，所以拉力，所以人对地面的压力，绳子自由端运动速度， ?故A正确。
8、【答案】A
【解析】本题考查动滑轮的特点、摩擦力的分析及功率的计算。因为拉力F=10?N,动滑轮可以省一半的力,不计滑轮重、绳重和滑轮摩擦,所以每段绳子上的力为5?N,又因为弹簧测力计的示数为3?N,故物体B与木板A之间的摩擦力为3?N;木板受到向右的拉力等于地面的摩擦力加上B的摩擦力,所以地面对木板A的摩擦力fA=5?N-3?N=2?N,A正确;木板A的移动速度为0.2?m/s,动滑轮的移动速度等于拉力F的移动速度等于木板移动速度的二分之一,大小为0.1?m/s,B错误;物块B受到的摩擦力等于弹簧测力计的示数为3?N,方向水平向右,C错误;绳子拉木板的拉力F拉=fA=5?N,vA=0.2?m/s,绳子拉木板A的功率P=F拉vA=5?N×0.2?m/s=1W,D错误。
9、【答案】 220 9
10、【答案】?乙 F1=F3>F2
11、【答案】(b) 10 0
【解析】由图可知,?图(a)中的滑轮是定滑轮,是等臂杠杆;图(b)中滑轮是动滑轮,是动力臂为阻力臂两倍的省力杠杆;使用定滑轮既不省力也不费力,摩擦和滑轮重力不计,则F1=G=10?N;匀速提升物体,则图(a)中物体受到的重力和拉力是一对平衡力,大小相等,物体受到的合力的大小为0。
12、【答案】由图可知，人用滑轮向上提升货物，滑轮为动滑轮，人的拉力 ? ?绳子自由端移动的速度 ?拉力做功的功率??P=Fv=100N×0.2m/s=20W。
13、【答案】 如图所示.
浙教版科学九年级上册《简单机械》
第3课时教学设计
课题
简单机械
单元
3
学科
科学
年级
九
学习
目标
(1) 知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
(2) 能识别生活和生产中常见的滑轮。
(3) 会根据要使用和组装滑轮组。
重点
通过实验探究 定滑轮和动滑轮的特点
难点
定滑轮和动滑轮的实质
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
你知道国旗是怎样升到旗杆顶上的吗？
出示图片：升旗
教师总结：它依靠的是旗杆上的滑轮让国旗升到顶上。
你知道什么是滑轮吗？
学生思考回答
引出滑轮概念
讲授新课
一、定滑轮和动滑轮
活动1：观察滑轮，并指出它的结构特点。
出示图片：滑轮
教师总结：滑轮是一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子。
2．请用滑轮、细线、铁架台等设计两种不同方案，组装好装置，提升钩码。
出示图片：定滑轮
方案一：滑轮的轴固定不动就是定滑轮。支点在轴心o处
出示图片：动滑轮
滑轮的轴跟物体一起运动是动滑轮。支点在边缘o处。
活动2：
1．如图甲所示，用弹簧测力计测出钩码的重G1。
出示图片：甲
2、如图乙所示，通过定滑轮用弹簧测力计匀速向下拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F1，并与钩码的重相比较。
出示图片：乙
改变拉力的方向，如图丙所示，观察弹簧测力计的读数是否发生变化？
出示图片：丙
教师总结：只使用定滑轮，无论拉力方向怎么变化，弹簧秤的拉力始终与钩码重力相等即：F1 ＝F2 ＝F3 ＝G1
播放定滑轮特点视频
教师总结：定滑轮特点：定滑轮不省力也不费距离，但能改变力的方向。
3．先用弹簧测力计测出钩码和滑轮的总重G2。如图丁所示，通过动滑轮用弹簧测力计匀速向上拉动钩码，记录弹簧测力计的读数F2，并与钩码和滑轮的总重相比较。
出示图片：丁
F2读数近似等于钩码和滑轮的总重的一半。
播放动滑轮的特点实验视频
教师总结：动滑轮特点：不能改变力的方向，但能省一半的力，而且费距离。
活动3
在图乙、丁中分别作出定滑轮、动滑轮的动力臂和阻力臂，并找出动力臂和阻力臂之间的关系。分析为什么使用定滑轮不省力，而使用动滑轮可以省一半力。
出示图片：
定滑轮在使用时，相当于一个等臂杠杆，动力臂和阻力臂都等于滑轮的半径。
你能用杠杆的平衡条件来分析论证吗？
出示图片：
由杠杆平衡的条件:F1L1=F2L2
即：F1L1=GL2
因为：L1=L2
所以：F1 =G
教师总结：只使用定滑轮，无论拉力方向怎么样，F＝G所以定滑轮不省力但能改变力的方向。
出示图片：
动滑轮在使用时，O 点为杠杆支点，滑轮的轴为阻力作用点，提升重物时，若不改变拉力的方向，则动滑轮相当于动力臂是阻力臂2 倍的省力杠杆。
出示图片：由杠杆平衡的条件：F1L1=F2L2
即：F1L1=GL2
L1=2L2
F1 =G/2
二、滑轮组
定滑轮能改变力的方向，但不能省力；动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向。
1、滑轮组：把定滑轮和动滑轮组合起来使用的装置。
滑轮组优点：不但可以省力，而且可以改变力的方向。
那么，使用滑轮组时，拉力的大小究竟跟什么因素有关呢？
活动
2、实验探究：滑轮组的拉力和物重的关系
(1)实验器材：
定滑轮、动滑轮、弹簧测力计、细绳、铁架台、钩码。
(2)实验步骤：
①用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的总重G。
②．按如图甲所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F1。
你知道承担重物绳子股数有多少吗？
承担重物绳子即与动滑轮连接的绳子股数n=4
③.按如图乙所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F2。
出示图片：
承担重物绳子即与动滑轮连接的绳子股数n=5
滑轮组的拉力和物重的关系记录表
实验
钩码和动滑轮的总重 （牛）
承重绳子股数
弹簧测力计的拉力（牛）
拉力与物重关系
甲
4.13
4
1.04
F1=G/4
乙
4.13
5
0.83
F2=G/5
实验结论：拉力F的大小与承担物体总重的绳子段数n有关。
在使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重力和摩擦力不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。
S=nh
思考与讨论
杠杆、滑轮等简单机械，有的省力、有的不省力，使用它们时，有的可以少移动距离，有的却要多移动距离。在使用简单机械时，你认为省力或费力、省距离或费距离，它们之间有什么关系？
教师总结：使用简单机械时，省力的就要费距离，且力是几分之一、距离就是相应的几倍；费力的就可以省距离，且力是几倍、距离就是几分之一。
［例题］ 缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300 牛，用它连接成如图3-49 所示的滑轮组，能否提升600 牛的重物？
（已知动滑轮重20 牛，摩擦及绳的质量不计）
滑轮组
解：在图所示的滑轮组中，重物和动滑轮的总重G＝ 600 牛＋ 20 牛＝ 620 牛。因为总重是由2 股绳子承担，所以，所用的拉力为：
F=G/2=620 牛/2=310牛
可见，拉力大于绳子所能承受的最大拉力，所以不能用来提升600 牛的重物。
答：该滑轮组不能用来提升600 牛的重物。
课堂练习
1、学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，国旗就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个_______滑轮，它的作用是改变___________，它________(填“能”或“不能”)省功。
答案：定；力的方向；不能
2、如图所示，小腾在参加社区劳动时,用滑轮组提重物。此滑轮组中定滑轮是———,使用它的目的是—————————————;动滑轮是——————,使用它的目的是——————
答案： B；改变动力的方向； A；省力。
3、如图所示的滑轮组,每个滑轮重为20 N,绳重及摩擦不计。用它匀速提升重为100 N的物体,所用的拉力F是( )
A、50 N B. 60 N C. 70 N D. 120 N
答案： B
拓展提高
1、如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图,它可以很方便地晾起洗好的衣服,取下晒干的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能.图中动滑轮有( )个,此装置( )改变动力的方向。
答案： 2；能。
2、用动滑轮提起重物时,沿三个不同方向用力,如图所示,三个力的大小关系是 ( )
F1>F2>F3 B. F1=F2=F3
C. F1F3>F2
学生观察滑轮说出滑轮的特点。
观察定滑轮和动滑轮图片学生动手组装好装置，提升钩码。
学生观察图片动手实验，并记录相关数据
学生观看定滑轮特点视频
学生观察图片动手实验，并记录相关数据
学生观看动滑轮特点视频
学生作出定滑轮、动滑轮的动力臂和阻力臂，并讨论为什么使用定滑轮不省力，而使用动滑轮可以省一半力
用杠杆的平衡条件来分析论证
观察图片用杠杆的平衡条件来分析论证
学生观察图片动手实验，并记录相关数据
观察承担重物绳子股数，并回答
把相关数据填到表格中，并分析拉力与物重关系
学生分组讨论并总结
学生阅读例题并说出自己的思路
学生练习
锻炼学生的观察能力
炼学生的动手能力体会动滑轮和定滑轮定义。
锻炼学生实验操作能力。
体会定滑轮特点
锻炼学生实验操作能力。
体会动滑轮的特点
体会定滑轮不省力，而使用动滑轮可以省一半力。
锻炼学生的分析应用能力进一步理解定滑轮不省力的原因。
进一步理解动滑轮相当于动力臂是阻力臂2 倍的省力杠杆
锻炼学生实验操作能力。
掌握承担重物绳子股数的观察方法
锻炼学生的分析能力
锻炼学生的合作交流能力和总结能力
锻炼学生的分析和语言表达能力
巩固本节知识
课堂小结
1、定滑轮
(1)特点：滑轮工作时轴位置不动
(2)作用：不省力但可以改变力的方向
(3)原理：等臂杠杆
2、动滑轮
(1)作用：省力但不可以改变力的方向
(2)特点：滑轮工作时轴的位置随物体运动
(3)原理：动力臂是阻力臂二倍的杠杆
3、滑轮组
(1)作用在使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重力和摩擦力不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。
(2)特点：既可以省力又可以改变力的方向
板书
定滑轮和动滑轮
1、定滑轮不省力也不费距离，但能改变力的方向。
原理：等臂杠杆
2、动滑轮不能改变力的方向，但能省一半的力，而且费距离。
原理：动力臂是阻力臂二倍的杠杆
二、滑轮组
1、滑轮组既可以省力又可以改变力的方向。
2、在使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重力和摩擦力不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。
作业布置
作业： 1、课后第5题做作业本上。
2、预习第四课时机械效率。
课件34张PPT。简单机械科学浙教版 九年级上你知道国旗是怎样升到旗杆顶上的吗？新知导入它依靠的是旗杆上的滑轮让国旗升到顶上。你知道什么是滑轮吗？新知讲解活动11．观察滑轮，并指出它的结构特点。一、定滑轮和动滑轮新知导入2．请用滑轮、细线、铁架台等设计两种不同方案，组装好装置，提升钩码。oo新知讲解活动2新知讲解只使用定滑轮，无论拉力方向怎么变化，弹簧秤的拉力始终与钩码重力相等即：F1 ＝F2 ＝F3 ＝G1新知讲解定滑轮特点视频新知讲解F2读数近似等于钩码和滑轮的总重的一半。21cnjy.com新知讲解动滑轮的特点实验视频动滑轮特点：不能改变力的方向，但能省一半的力，而且费距离。新知讲解活动3在图乙、丁中分别作出定滑轮、动滑轮的动力臂和阻力臂，并找出动力臂和阻力臂之间的关系。分析为什么使用定滑轮不省力，而使用动滑轮可以省一半力。新知讲解F1L2L1F2=G你能用杠杆的平衡条件来分析论证吗？G新知讲解由杠杆平衡的条件:F1L1=F2L2
即：F1L1=GL2所以：F1 =G因为：L1=L2只使用定滑轮，无论拉力方向怎么样，F＝G所以定滑轮不省力但能改变力的方向。F1F2=GO 新知讲解L1L2F2动滑轮在使用时，O 点为杠杆支点，滑轮的轴为阻力作用点，提升重物时，若不改变拉力的方向，则动滑轮相当于动力臂是阻力臂2 倍的省力杠杆。F1新知讲解由杠杆平衡的条件：F1L1=F2L2
即：F1L1=GL2F1 =G/2L1=2L2L1L2F2=GF1新知讲解二、滑轮组定滑轮能改变力的方向，但不能省力；动滑轮能省一半力，但不能改变力的方向。1、滑轮组：把定滑轮和动滑轮组合起来使用的装置。滑轮组优点：不但可以省力，而且可以改变力的方向。那么，使用滑轮组时，拉力的大小究竟跟什么因素有关呢？ 新知讲解活动2、实验探究：滑轮组的拉力和物重的关系(1)实验器材：
定滑轮、动滑轮、弹簧测力计、细绳、铁架台、钩码。(2)实验步骤：
①用弹簧测力计测出钩码和动滑轮的总重G。新知讲解②．按如图甲所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F1。F1你知道承担重物绳子股数有多少吗？承担重物绳子即与动滑轮连接的绳子股数n=4新知讲解③.按如图乙所示方式匀速拉动绳子，记录此时承担重物和动滑轮总重的绳子股数和弹簧测力计的读数F2。乙承担重物绳子即与动滑轮连接的绳子股数n=5新知讲解滑轮组的拉力和物重的关系记录表F1=G/4F2=G/5 实验结论：拉力F的大小与承担物体总重的绳子段数n有关。
在使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重力和摩擦力不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。S=nh新知讲解杠杆、滑轮等简单机械，有的省力、有的不省力，使用它们时，有的可以少移动距离，有的却要多移动距离。在使用简单机械时，你认为省力或费力、省距离或费距离，它们之间有什么关系？新知讲解思考与讨论使用简单机械时，省力的就要费距离，且力是几分之一、距离就是相应的几倍；费力的就可以省距离，且力是几倍、距离就是几分之一。新知讲解［例题］ 缠绕滑轮的绳子能承受的最大拉力为300 牛，用它连接成如图3-49 所示的滑轮组，能否提升600 牛的重物？
（已知动滑轮重20 牛，摩擦及绳的质量不计）滑轮组解：在图所示的滑轮组中，重物和动滑轮的总重G＝ 600 牛＋ 20 牛＝ 620 牛。因为总重是由2 股绳子承担，所以，所用的拉力为：?可见，拉力大于绳子所能承受的最大拉力，所以不能用来提升600 牛的重物。
答：该滑轮组不能用来提升600 牛的重物。新知讲解课堂练习1、学校升旗仪式上，当升旗手缓缓向下拉绳子时，国旗就会徐徐上升，这是由于旗杆顶部有一个_______滑轮，它的作用是改变___________，它________(填“能”或“不能”)省功。定力的方向不能课堂练习2、如图所示，小腾在参加社区劳动时,用滑轮组提重物。此滑轮组中定滑轮是———,使用它的目的是—————————————;动滑轮是——————,使用它的目的是——————ABB改变动力的方向A省力课堂练习3、如图所示的滑轮组,每个滑轮重为20 N,绳重及摩擦不计。用它匀速提升重为100 N的物体,所用的拉力F是( )50 N
B. 60 N
C. 70 N
D. 120 N B拓展提高1、如图是现代家庭经常使用的自动升降衣架的结构示意图,它可以很方便地晾起洗好的衣服,取下晒干的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能.图中动滑轮有( )个,此装置( )改变动力的方向。2能2、用动滑轮提起重物时,沿三个不同方向用力,如图所示,三个力的大小关系是 ( )F1>F2>F3
B. F1=F2=F3
C. F1D. F1>F3>F2 F1F3F2C拓展提高课堂总结1、定滑轮
不省力但可以改变力的方向；原理：等臂杠杆。
2、动滑轮
省力但不可以改变力的方向；原理：动力臂是阻力臂二倍的杠杆。
3、滑轮组
既可以省力又可以改变力的方向；若动滑轮重力和摩擦力不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。板书设计一、 定滑轮和动滑轮
1、(1)定滑轮不省力也不费距离，但能改变力的方向；
(2)原理：等臂杠杆
2、(1)动滑轮不能改变力的方向，但能省一半的力，而且费距离。
(2)原理：动力臂是阻力臂二倍的杠杆
二、滑轮组
1、滑轮组既可以省力又可以改变力的方向。板书设计2、在使用滑轮组吊重物时，若动滑轮重力和摩擦力不计，动滑轮被几股绳子吊起，所用的力就是物重的几分之一。作业布置作业：
1、课后第5题做作业本上。
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