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聚焦目标2:
杠杆的平衡条件
问题4:
杠杆的平衡:
杠杆静止不运或匀速转动都叫做杠杆平衡。
静止可以是水平的,也可以是倾斜的,不论怎样静止,都可以理解成平衡状态。
问题5:
实验探究:
看书及进行实验,归纳:
杠杆的平衡条件是。
如果杠杆的动力臂是阻力臂的5倍,当杠杆平衡时,动力是阻力的________倍。
实验中使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是更方便测力臂及消除杠杆自重的影响。
如果杠杆在倾斜位置也可得出杠杆平衡条件,只是测力臂时比较麻烦。
聚焦目标3:
杠杆的分类
问题6:
三类杠杆的特点及应用
类型
省力杠杆
费力杠杆
等臂杠杆
示意图
力臂的大小关系
L1>
L2
L1<
L1=L2
力的大小关系
F1<
F2
F1>
F1=F2
力的作用点所移动距离的大小关系
动力作用点移动距离
大于阻力作用点移动距离
小于阻力作用点移动距离
等于阻力作用点移动距离
问题7:
判断杠杆种类的方法
判定使用杠杆省力还是费力,要通过动力臂与阻力臂的大小相比较确定。
为了比较动力臂和阻力臂的大小,最好画出杠杆示意图,在图上把杠杆的支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂都表示出来,建立直观的图景,便于判定。
巩固提升:
必做题:
1、如果作用在杠杆上的动力是80N,动力臂是40cm,阻力臂是10cm,杠杆平衡时,阻力是___________。
2、在下列日常生活使用的工具中:
省力的杠杆有_________;
费力的杠杆有_________;
既不省力也不费力的杠杆有_________。
①撬棒;
②天平;
③筷子;
④铡刀;
⑤脚踏刹车;
⑥镊子;
⑦起子;
⑧钓鱼杆。
3、在图中,杠杆有可能平衡的是()
A.甲图的杠杆B.乙图的杠杆C.丙图的杠杆D.丁图的杠杆
4、如图所示,把一根均匀的米尺,在中点O支起,两端各挂四个钩
码和两个钩码,恰好使米尺平衡,按下列方式增减钩码或移动钩码,
下列几种方式仍能保持米尺平衡的是()
A.两边各加一个钩码B.两边钩码各向外移动一格
c.左右两边的钩码各减少一个D.左边增加一个钩码,右边向外移动一格
5、在左下图中画出杠杆平衡时作用在B点最小的力和这个力的力臂(O为支点)。
6、有一均匀圆柱体放在水平地面上如右上图所示,靠在台阶边,为了使它滚上这个台阶,在圆柱体边缘上哪一点、沿什么方向施力才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面?
在图上标出这一点,并画出此力的方向和力臂。
11.2滑轮
1.知道什么是定滑轮、动滑轮,并能识别。
2.理解定滑轮、动滑轮的作用。
3.认识滑轮的实质。
力的概念以及物体间力的相互性。
定滑轮、动滑轮的作用,滑轮的实质。
动滑轮的作用及实质。
1、在力的作用下能够绕支撑点转动的都中看成杠杆
2、杠杆的分类:
、、。
3、杠杆的五要素:
、、、、。
4、杠杆的支点可以在杠杆的,也可以在杠杆的。
5、杠杆平衡条件是:
6、测力的工具是。
课前热身:
1.使用滑轮时,滑轮的轴固定不动的叫做__________;
轴随物体一起运动的滑轮叫__________。
2.使用定滑轮不_________,但可以改变拉力的_________。
3.使用动滑轮可以_______________,但不能改变________________。
4.定滑轮在使用时,相当于一个______杠杆,因此拉力和重力的关系是:
________________,即使用定滑轮不省力。
动滑轮在使用时,相当于一个___________杠杆,因此拉力和重力的关系是:
________________。
课堂探究:
定滑轮和动滑轮
滑轮的结构
1、滑轮:
2、现象探究:
滑轮的种类。
滑轮可分为两类:
叫;
叫。
滑轮的特点
1、实验探究归纳特点:
定滑轮但;
动滑轮但。
2、理论探究归纳特点:
定滑轮是一个杠杆;
动滑轮是一个杠杆。
滑轮组
滑轮组的特点
1、滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮组装而成的,可以达到既省力又能改变动力的方向的使用效果,但同时要付出的代价是多移动距离。
使用中,省力的效果取决于承担重物的绳子的股数。
2、确定承担重物绳子股数n的方法:
在和之间画一条虚线,将它们隔离开,只算绕在上的绳子股数
3、滑轮组中所用力的大小关系为:
4、利用滑轮组提起物体时,动力F通过的距离s与物体被提高的高度h的关系是
滑轮组的组装
承担物重的绳子股数,如果是奇数,绳子就从动滑轮挂钩绕起,如果是偶数,绳子就从定滑轮的挂钩绕起。
滑轮组绕绳时的口诀是“奇拴,偶拴”
1.下列简单机械中,一定不省力的是()
A.动滑轮B.定滑轮C.滑轮组D.杠杆
2.如图1所示:
物体A重200N,物体月重50N,此时物体B匀速下降。
若不计动滑轮和绳重,绳子与滑轮的摩擦,则物体A与水平面的摩擦力为()
A.50NB.25NC.100ND.200N
3.如图2所示,连接弹簧秤的绳子跨过定滑轮,各挂10_N的钩码,则测力计的示数为()
A.10NB.20NC.OND.5N
4.下列工具使用中,不属于轮轴的是()
A.汽车上的方向盘B.拧螺丝的扳手C.螺丝刀D.定滑轮
5.如图3所示装置处于静止状态,不计滑轮重和绳重,如果物体的重分别为G1和G2,那么G1和G2的关系是()
A.G1=G2B.G1=2G2C.G1=
G2D.无法判断
6.使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重物时,人
对绳子的拉力是80N。
若不计滑轮重及摩擦,可以匀速提起______N
或_____N的重物。
7.如图5所示,物体所受重力等于120N,物体对地面的压力
为零,拉力F应等于_______N。
8.如图6所示装置中,不计滑轮摩擦,当水平向右拉力F=5N
时,物体恰能匀速向右运动,物体受到的摩擦力为_______N。
学习方法点津:
1、计算绳子股数的方法:
⑴不计摩擦和滑轮重时n=G/F,计算结果应用进一法取整数;
⑵考虑摩擦和滑轮重时,n=s/h。
2、根据杠杆平衡条件,有几股绳子承担物重,绳子自由端移动距离就是物体上升距离的几倍,绳子自由端移动的速度就是物体移动速度的几倍。
vs=nvh.
11.3功和功率
(第1课时)
1.知道机械功的两个要素,知道机械功的概念、公式及单位。
2.能计算机械功。
3.能用生活生产中的实例解释机械功的含义。
对功的概念的理解。
判断力是否对物体做功,功的计算。
1、力是的作用,力的单位是________。
长度的国际主单位是_______。
2、力的三要素:
3、物体所受重力的大小为,方向
2、用200N的力分别拉重为50N和200N的甲乙两个木箱沿水平方向前进10m,则人对木箱所做的功( )
A.W甲>W乙 B.W甲<W乙 C.W甲=W乙 D.无法比较
做功
问题探究:
功的概念
1.阅读P78第一段,思考,如何描述一个力产生作用效果的过程?
在这些过程中,牵涉到哪些物理量?
。
2.观察图11-1-1,思考后回答,小明与小聪都用了力,但效果上来看,有何区别?
_____________________________________________________________________
归纳总结:
如果一个力作用在物体上,并且,也就是说,这个力对物体产生了成效,力学里就说这个力对物体做了功。
功的两个必要因素:
物理学中对做功的规定是______________________________________________。
也就是说,做功必须包含_________________和________________________________两个因素。
力对物体没有做功的三种情况:
⑴“不劳无功”:
物体没有受互力的作用,但由于惯性通过一段距离时,力不做功。
如:
⑵“劳而无功”:
物体受到力的作用,但没有移动距离,物体处于静止状态,力不做功。
⑶“垂直无功”:
物体受到力,同时也运动了一段距离,但在力的方向上没有通过距离,这个力不做功。
。
功的计算
功的计算公式、单位
物理学中规定:
功等于。
功的计算公式:
(表示功,表示力的大小,表示物体在F的方向上移动的距离)。
1、关于功,下列说法中正确的是()
A.只要有力作用在物体上,力就对物体做功
B.物体只要移动了距离,就做了功
C.有力作用于物体上,物体又移动了距离,这个力就做功了
D.有力作用在物体上,物体在力的方向上又移动了距离,那么这个力对物体做了功
2、下列情况做功的有()
A.一个人背着书包站着;
B.杠着货物上楼;
C.搬石头没搬动D.小球在光滑水平面上滚动
3.功的计算的文字叙述________________________________,计算公式___________,式中各字母代表的物理量及单位分别是___________________________________________________________。
4.完成P79例题,思考:
为什么重力所做的功为0?
_______________________________________
试一试:
用20N的力推着一个100N小车在水平地面上前进5米,推力所做的功是_______J,重力所做的功是_______J。
选做题:
5.起重机将重5000N的物体提高6m后,又水平移动4m,则起重机的钢丝绳对物体所做的功是___________。
6.用动滑轮提起重50N的物体,人拉绳子做的功是100J,若不计滑轮的重力和摩擦力,则物体被提升的高度是( )
A.2m B.4m C.1m D.条件不足
掌握正确的方法、规律,可以让你的学习如虎添翼、事半功倍!
1、判断力对物体是否做了功:
要明确有力作用在物体上并在力的方向上通过的距离,我们就说力对物体做了功,没有力或距离就不做功。
即便有力作用在物体上,物体也移动了距离,但力的与物体移动距离的方向垂直,力对物体也不做功。
11.3功和功率
(第2课时)
1.知道机械功率的概念、计算公式及单位。
2.能计算机械功率。
3.能用生活生产中的实例解释机械功率的含义。
对功率的概念的理解。
功率的计算。
1、物理学中规定:
功等于,其计算公式是。
功的单位是。
2、叫速度,其计算公式为其计算公式为。
1.做功的两个必要因素是什么?
_______________、________________________。
机械功的计算公式是___________,式中各字母代表的物理量和单位分别是_____________________________。
匀带提升物体时,做功的计算公式是___________,式中各字母的意义是______________________________。
2.速度是表示___________________________,比较物体运动快慢的两种方法是______________
_______、______________________,式中各字母代表的物理量和单位分别是_______________________。
功率
做功快慢的两种方法
1、思考:
做功有快慢吗?
_________。
举例说明___________________________。
2、阅读P80第1-3段,思考:
怎样比较做功的快慢?
①、若做功相同,可以比较。
,。
②、若时间相同,可以比较。
通过以上两种方法的比较,说明做功的快慢与和两个因素有关。
3.功率的定义:
___________________________________________。
1、功率的计算公式是____________,式中各字母代表的物理量和单位是________________________。
2、在国际单位制中,功率的单位是,简称,符号,。
1W=。
另外还有、等。
其它公式
1、当物体在力F的作用下,以速度v作匀速直线运动时,由W=,v=可得P=。
2、由P=可得功的另外一个计算公式W=。
功与功率的区别
符号
单位
公式
物理意义
功
功的原理
1、看书和实验,归纳总结,功的原理:
2、功的原理含义的正确理解
①功的原理是一切机械都适用的普遍原理,使用简单机械不省功,使用复杂机械也不省功。
②“不省功”是功的原理的核心,“不省功”有两层含义:
(1)人们使用机械所做的功等于不用机械时所做的功(对于不考虑机械自重和摩擦的理想机械);
(2)人们使用机械所做的功不用机械时所做的功(对非理想机械),多做的那一部分功,就是克服机械自重和摩擦所做的功,它对完成工作任务没有意义。
③使用机械不能省功,为什么还要使用机械呢?
这是因为我们使用机械,有的是为了省力,有的是为了省距离,也有的是为了给工作带来方便(如定滑轮改变力的方向)
④理想机械,就是指不计自重和摩擦的机械。
1、机器甲的功率比机器乙的功率大,则一定是()
A.甲所做的功比乙所做的功多B.甲做功比乙做功快
C.甲做功所用的时间比乙少D.甲的机械效率比乙大
2、某人用10N的水平拉力拉50kg的物体,10s内沿地面前进10m,人的功率是()
A.5WB.15WC.50WD.10W
3、两个体重相同的人,一人缓慢地从一楼走上五楼,一人则是急促地跑上去,下列说法正确的是( )
A.两人做的功不同,功率相同 B.两人做的功相同,功率不同
C.两人做的功和功率都相同 D.条件不足,无法判断
4、甲乙两台机器,若甲做的功是乙做的功的两倍,而乙所用的时间是甲所用的时间的一半,则甲乙的功率为( )
A.P甲=2P乙 B.P甲=P乙 C.P甲=4P乙 D.P甲=1/2P乙
5.一个放在水平地面地物体,受20N水平拉力作用下,以0.5m/s的速度沿拉力的方向前进15m,则拉力做功的功率是_________,做的功是_________。
6.功率为5kw的水泵,在多长时间内能把10000N的水抽到4m高的水塔中?
7.功率是45千瓦的汽车,以10m/s的速度在一平直的公路上匀速行驶20千米,求汽车的牵引力是多少?
1、比较做功快慢的方法
⑴相同时间,比较;
⑵相同做功,比较;
⑶做功多少和所用时间都不同的情况下,通过计算公式P=进行比较。
2、对功的原理的正确理解:
⑴省力时,要以多移动距离为代价⑵省距离时,要以多费力为代价
11.4机械效率
1.知道有用功、额外功、总功,机械效率的概念。
2.知道总功与有用功、额外功的关系,理解机械效率计算公式的物理意义。
3.能计算机械效率的有关问题。
4.了解常见机械的机械效率的大小,知道提高机械效率的基本方法。
学习重、难点:
有用功、总功、机械效率的概念,公式η=W有/W总的物理意义。
机械效率问题的计算,以及提高机械效率的方法。
1、做功的两个必要因素:
一是,二是
2、功的计算公式:
3、功的原理:
4、我们所学的简单机械:
、、、等
1.在教材的图11-5-1中,用了三种方法来提沙子,最省力的是()
A.直接提上楼B.用动滑轮和桶来提上楼
C.用口袋和动滑轮来提上楼D.以上都可以
2、上山公路总是修得弯弯曲曲的,而不是从山下直通山项,这是为了()
A.美观B.省距离C.省力D.经济
亮出你的观点,秀出你的个性,展示你的风采!
什么是力?
有用功和额外功
1、现象探究,讨论得出:
有用功:
;
额外功:
总功:
.
2、如何判断有用功和额外功
必须抓住工作的目的,目的改变了,有用功和额外功也要发生变化。
例如:
用水桶从井中提水时,对桶做的功是功,对水做的功是;
如果不慎把桶掉到井里了,从井中把桶捞上来时,对桶做的功是功,对水做的功是功。
机械效率
定义和公式
1、定义:
叫机械效率,符号是,常用百分数表示
2、公式:
(表示机械效率,表示有用功,表示总功)
3、机械效率由和两个因素决定,分析机械效率高低时不能只考虑一个因素。
提高机械效率的方法:
⑴当总功一定时,尽量减少;
⑵当额外功一定时,在机械能承受的范围内尽可能增加每次提起的。
对机械效率的理解
对同一机械,它的机械效率是可变的,而不是某一确定值。
1、任何装置的机械效率()
A.只能大于1B.只能等于1C.只能小于1D.什么情况都可以
2、提高机械效率的有效措施是()
A.增大动力B.增大阻力
C.增大机械重力D.在不改变机械装置的情况下增大物重
3、在右图中,若用40N的水平拉力将一个重为150N的物体匀速向左拉动
了1.2m,物体所受的摩擦力为10N。
则拉力的机械效率为多大?
4、用一动滑轮把重为50N的物体匀速竖直提升1m,则绳子自由端移动的距离为________;
克服重力做功_______J;
如果所用的动力为30N,则拉力做功为______J,此时动滑轮的机械效率为____________。
1、三种功的计算方法
⑴总功的计算方法 ⑵有用功的计算方法
1义法:
①定义法:
②公式法:
②公式法:
⑶额外功的计算方法
①定义法:
②公式法:
2、机械效率与功率的区别
它们是两个不同的概念,应从定义、物理意义、计算公式等方面去区分。
11.5改变世界的机械
1.知道功的原理的内容及物理意义。
2.知道轮轴的结构及其作用。
3.知道斜面的结构及其作用。
功的原理的实质。
功的原理的应用,轮轴、斜面实际应用。
功的原理是:
1、一些机械的特点
机械名称
分类
是否省力、省距离、或省功
运用
杠
杆
1.省力杠杆
2.费力杠杆
3.等臂杠杆
1.省力、费距离、不省功
2.费力、省距离、不省功
3.不省力、不省距离;
不费力、不费距离;
不省功
1.用起子拧螺钉
2.用钓鱼杆钓鱼
3.用天平测质量
滑
轮
1.定滑轮
2.动滑轮
3.滑轮组
1.不省力、不省距离;
2.省力、费距离、不省功
3.省力、省距离;
1.旗杆顶端上的滑轮
2.
3.吊车上用的滑轮
1.设杠杆的动力臂为L1,阻力臂为L2,动力为F1,阻力为F2,则:
(1)当L1>L2时,杠杆省力,但______距离;
(2)L1<L2时,杠杆费力,但_____距离;
(3)当L1=L2时,杠杆不省力,也不费力,此类杠杆叫做_______杠杆,如实验用来测量质量的工具________就是根据这类杠杆的原理制成的。
2.定滑轮实质上是________杠杆,使用它______省力,但可以改变力的________;
动滑轮实质上是动力臂为阻力臂的_____倍杠杆,使用它省________的力,但不能改变_____________;
滑轮组既能_________,又能改变______________,并有着广泛的应用。
3.一杠杆的动力臂是阻力臂四分之一,那么当杠杆平衡时,若阻力为120N,则动力为_______N。
4.某人想提850N两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组来进行,如果每段绳子能承
担200N的物体,则绳子的绕法该如何进行?
请把绳子在图上绕出来。
5.功的大小等于________跟______________________的乘积,用公式W=_______来
计算,在国际单位制中,功的单位是______。
简单机械家族
轮轴
1、概念:
2、特点:
斜面
螺旋
改变世界的机械
自主阅读“庞然大物人造就”、“细微之处显身手”、“力大无穷山河动”、“瀚海苍穹遨游”、“智珠在握夺天工”等部分。
1、作图:
把一个重物放在斜面上静止不动,试画出物体所受到重力和斜面对物体的支持力。
2若轮半径是轴半径的10倍,现把动力作用在轴上,则动力是
阻力的多少倍?
()
A.10B.1/10C.5D.1/5
2、斜面的长为10m,高为2.5m,若用120N的力把一个木箱匀
速从斜面的底端拉到顶端,则木箱重为()
A.480NB.360NC.240ND.120N
3、若动力作用在轮轴的轴上,则使用它一定会()
A.省力B.省距离C.省功D.无法确定
4、若斜面上的长为高的5倍,那么该斜面在使用时,若被拉的重物为2500N,则拉力应为_______N;
如果在10s内沿斜面向上拉动了4m,则拉力做功为______J,拉力功率为_______W。
5
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