專題 簡單機(jī)械和功教案

專題 簡單機(jī)械、機(jī)械功要點(diǎn)提綱一、杠桿1.定義：一根能在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的硬棒。2．完整的杠桿結(jié)構(gòu)硬棒，支點(diǎn)，動(dòng)力，阻力，動(dòng)力臂，阻力臂。作用在杠桿在使它轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫動(dòng)力，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力叫阻力，力臂必須垂直于力，即l⊥F。3．杠桿平衡狀態(tài)：杠桿處于靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)即為平衡狀態(tài)。注意：不一定是要在水平位置靜止才是平衡狀態(tài)，在任意位置靜止都算是杠桿平衡，但是在做驗(yàn)證杠桿平衡的條件的實(shí)驗(yàn)前，需要通過調(diào)節(jié)平衡螺母使杠桿處于水平位置平衡。4．杠桿平衡的條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂，即F1L1=F2L2。5．杠桿的種類當(dāng)動(dòng)力臂大于阻力臂時(shí)，省力杠桿，如羊角錘，老虎鉗，動(dòng)滑輪等；當(dāng)動(dòng)力臂小于阻力臂時(shí)，費(fèi)力杠桿，如理發(fā)剪刀，鑷子，釣魚竿等；當(dāng)動(dòng)力臂等于阻力臂時(shí)，等臂杠桿，如托盤天平，定滑輪等。二、滑輪：杠桿的一種變形1．定滑輪是一個(gè)等臂杠桿，只能改變力的方向（各個(gè)方向），但不改變力的大小。2．動(dòng)滑輪是一個(gè)省力杠桿，能省一半力，但要費(fèi)一倍距離，但不能改變力的方向。思考：一般討論的問題是輕滑輪，即滑輪質(zhì)量（重力）不計(jì)，如果要考慮滑輪的質(zhì)量呢？定滑輪（輕）模型 動(dòng)滑輪（輕）模型滑輪組：使用滑輪組時(shí),滑輪組用n段繩子吊著物體,提起物體所用的力就是物重的n分之一，自由端移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的n倍。（拉力與重力的關(guān)系）（自由端移動(dòng)距離和物體上升高度）三、功和功率1．功的定義：作用在物體上的力和物體在力的方向上通過的距離的乘積。2．公式表達(dá)：，條件：F與s必須是在同一條直線上。3.做功的兩個(gè)要素：一是作用在物體上的力，二是沿力的方向通過的距離。4．功是能量的一個(gè)單位，故單位是“焦耳”（J）。思考：不做功的幾種情況？5．功率：描述物體做功快慢的物理量，單位時(shí)間內(nèi)做的功叫做功率。6．公式表達(dá)：，當(dāng)物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，。7．功率的單位是瓦特（W），常用單位是千瓦（kW），1kW=1000W8.任何機(jī)械都不省功。使用機(jī)械時(shí)做的功，都等于人們不使用機(jī)械直接用手做的功。（動(dòng)滑輪省力但是費(fèi)距離）。9.機(jī)械效率：機(jī)械做功時(shí)有用功跟總功的比值。計(jì)算公式：（最后的機(jī)械效率數(shù)值應(yīng)該是百分?jǐn)?shù)）這里，，所以上述公式可變?yōu)椋ü阶冃秃苤匾?，要牢記）四、?dòng)能和勢能1．動(dòng)能Ek：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的能量叫做動(dòng)能，運(yùn)動(dòng)物體的速度越大，質(zhì)量越大，其動(dòng)能就越大。公式：。（不需要記憶，不考計(jì)算）影響因素：質(zhì)量和速度2．重力勢能Ep：物體由于被舉高而具有的能量叫做重力勢能，物體質(zhì)量越大，舉得越高，其重力勢能就越大。公式：。（不需要記憶，不考計(jì)算）影響因素：質(zhì)量和高度物體的動(dòng)能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能，物體的動(dòng)能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化（遇到題目，你要知道是什么能轉(zhuǎn)換成什么能）。動(dòng)能可以轉(zhuǎn)化為勢能，勢能可以轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。專題簡單機(jī)械和功配套練習(xí)一、選擇題1．如圖所示是安置在小區(qū)門口的欄桿的示意圖，當(dāng)在A處施加一個(gè)動(dòng)力時(shí)，可將欄桿拉起來，它是一根[ ]

A．省力杠桿B．費(fèi)力杠桿C．等臂杠桿D．無法確定2．如圖所示中屬于費(fèi)力杠桿的是[ ]

3．如右圖所示，繩子OO′懸吊著質(zhì)量忽略不計(jì)的桿，在桿的a點(diǎn)掛上重物G，在O右側(cè)某點(diǎn)b處掛上鉤碼．重物G的質(zhì)量及a到O的距離不變，要使桿保持水平，b點(diǎn)掛的鉤碼個(gè)數(shù)（各個(gè)鉤碼質(zhì)量相同）和b到O的距離的關(guān)系是下圖中哪一幅圖？[ ]A B C D4．園藝師傅使用如圖所示的剪刀修剪樹枝時(shí)，常把樹枝盡量往剪刀軸O靠近，這樣做的目的是為了[ ]A．增大阻力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離B．減小動(dòng)力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離C．增大動(dòng)力臂，省力

D．減小阻力臂，省力5．右圖中杠桿的A點(diǎn)，先后沿AD、AE、AF、AG四個(gè)方向施加力的作用，均能使杠桿平衡．在這四種情況中[ ]A．沿AD方向最省力B．沿AE方向最省力C．沿AF方向最省力D．沿AG方向最省力6．在如圖所示的幾個(gè)情形中所提到的力沒有做功的是[ ]A B C D7．上課鈴剛響，小孫同學(xué)立即從學(xué)校教學(xué)樓的一樓奔上三樓，大約用了20秒，則他登樓的功率最接近于[ ]A．10瓦 B．100瓦 C．1000瓦 D．10000瓦8．如右圖是滑輪的兩種用法，以下說法中正確的是[ ]A．甲是動(dòng)滑輪，使用時(shí)不能省力B．乙是動(dòng)滑輪，使用時(shí)可以省力C．甲是定滑輪，使用時(shí)可以省力D．乙是定滑輪，使用時(shí)不能省力9．在如圖所示的各杠桿中，無論怎樣調(diào)節(jié)力的大小都不能使輕質(zhì)杠桿在水平位置平衡的是[ ]ABCD10．如圖所示的輕質(zhì)杠桿，AO小于BO，在A、B兩端懸掛重物G1和G2后杠桿平衡，若此時(shí)將G1和G2同時(shí)向支點(diǎn)O移動(dòng)相同的距離，則[ ]A．杠桿仍保持平衡 B．杠桿A端向下傾斜C．杠桿B端向下傾斜 D．無法判斷二、填空題11．目前很多家庭都備有垃圾桶，如圖所示是家用腳踏式垃圾桶的結(jié)構(gòu)圖，F(xiàn)為裝垃圾時(shí)開蓋用的腳踏板。從圖中可以看出，其中由DEF組成的杠桿是一根________(選填“省力”、“費(fèi)力”或“等臂”)杠桿，其支點(diǎn)是_________。AFAF2F1B13．如圖所示，B裝置是_________滑輪（選填“定”或“動(dòng)”）。若物體A所受重力為100牛，當(dāng)分別用力勻速提起物體A時(shí)，拉力F1___________F2（選填“大于”、“等于”或“小于”）。若物體A被提高了2米，則力F2做功__________焦。14．2006年2月24日在意大利都靈舉辦的第二十屆冬季奧運(yùn)會(huì)自由式滑雪男子空中技巧決賽中，中國選手韓曉鵬以250.77分榮獲金牌，右圖為他決賽時(shí)滑雪的雄姿。則他在空中加速下落的運(yùn)動(dòng)過程中，他的重力勢能在_____________，他的動(dòng)能在___________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。落地后由于________不能立刻停下來。15．一個(gè)工人用200牛的水平推力，在25秒鐘內(nèi)使一輛重1500牛的小車沿水平路面前進(jìn)了50米，則工人做的功是________焦，功率是________瓦；重力對(duì)小車做的功是______焦。16．現(xiàn)有三種獨(dú)輪車如圖所示，若他們裝運(yùn)質(zhì)量相同的貨物，則選用______圖的獨(dú)輪車最合適，這是因?yàn)開_________________________________________。 第16題圖 第17題圖17．如圖所示，物體A以2厘米/秒的速度，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為3牛，水平拉力F=____________牛，物體A受到的摩擦力f=____________牛，2秒內(nèi)拉力F做的功為____________焦。（不計(jì)滑輪重力以及輪與繩之間的摩擦） 第18題圖 第19題圖18．如圖所示，在整修寺廟過程中，甲和尚將一塊重400牛的石頭提到2米高的廟墻上，乙和尚把重110牛的瓦片提到6米高的房檐上。請(qǐng)幫助老和尚比較甲、乙兩個(gè)和尚的貢獻(xiàn)大小。根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)可知___________和尚的貢獻(xiàn)大（選填“甲”或“乙”），判斷的依據(jù)是________________________________________________________________。19．某同學(xué)研究定滑輪的使用特點(diǎn)，他每次都勻速提起鉤碼，研究過程如圖所示，請(qǐng)仔細(xì)觀察圖中的操作和測量結(jié)果，然后歸納得出初步結(jié)論。比較(a)、（b）兩圖可知；比較（b）、(c)、(d)三圖可知。三、作圖題20．如圖所示，杠桿在力F1、F2作用下處于平衡狀態(tài)，L1為F1的力臂。請(qǐng)?jiān)趫D中作出F2的力臂L2及力F1。L1F2OBL1F2OB第20題圖 第21題圖 第22題圖21．如圖所示為用螺絲刀撬圖釘?shù)氖疽鈭D，在圖中畫出動(dòng)力F1的力臂L1和阻力F2的示意圖。22．如圖所示為一動(dòng)滑輪裝置，請(qǐng)?jiān)趫D中作出動(dòng)力的力臂LF和重力的力臂LG。五、實(shí)驗(yàn)題23．在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)先調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母，使杠桿在__________位置平衡，這樣做是為了便于測量___________；如發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，則可將右端的平衡螺母向_________________調(diào)節(jié)，或?qū)⒆蠖说钠胶饴菽赶騙_____________調(diào)節(jié)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)動(dòng)力F1/N動(dòng)力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510121201031201.510上圖是小明同學(xué)三次實(shí)驗(yàn)的情景，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用鉤碼重0.5牛，杠桿上每一格長5厘米，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已記錄在右表中（1）將表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整。（2）小明的第3次實(shí)驗(yàn)存在錯(cuò)誤，其錯(cuò)誤是______________________，造成錯(cuò)誤的原因是______________________________________________________。24．如圖所示，在調(diào)節(jié)好的杠桿的a處，掛有二個(gè)重各為0.5牛的鉤碼，為使杠桿仍能在水平位置保持平衡，可在b處或c處施力。bacO若在b處施力，則所施加的最小力大小是___________bacO若在c處施力，則所施加的最小力大小是___________牛，方向____________。25．在學(xué)習(xí)了功率的知識(shí)后，三位同學(xué)想比較爬桿時(shí)誰的功率大。以下是他們討論后得出的三套方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中可行的是_________________。（填寫序號(hào)）①用相同的時(shí)間爬桿，測量出各自的體重和爬上桿的高度，即可比較功率大??；②都爬到桿頂，測量出各自的體重和爬桿用的時(shí)間，即可比較功率大小；③爬桿后，測量出各自的體重、爬桿用的時(shí)間和爬上桿的高度，算出功率進(jìn)行比較。四、計(jì)算題26．如圖所示的輕質(zhì)直角曲桿AOCB的A端吊著一個(gè)重為45牛的物體，已知AO=BC=4厘米，OC=3厘米，若在B端作用一個(gè)最小的力，使曲桿在圖示狀態(tài)保持靜止。求：（1）在圖中作出該力的方向；（2）該最小力FB的大小。27．一輛汽車在200秒的時(shí)間內(nèi)，在一條平直的公路上勻速行駛了2000米。已知汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為3×104瓦，求：(1)汽車在這段路程中所做的功；(2)汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)汽車的牽引力。杠鈴直徑0.4米杠鈴質(zhì)量100千克杠鈴直徑0.4米杠鈴質(zhì)量100千克運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量75千克舉起高度0.8米專題簡單機(jī)械機(jī)械功BCBDCDBBB10.C11.省力E12.240豎直向下13.定等于20014.增大慣性15.10000400016.B使用B小車的動(dòng)力臂最長17.360.2418.甲甲做的功比乙的多19.使用定滑輪提起重物能改變力的方向，但不能省力