專題 簡單機械和功教案

專題 簡單機械、機械功要點提綱一、杠桿1.定義：一根能在力的作用下繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒。2．完整的杠桿結構硬棒，支點，動力，阻力，動力臂，阻力臂。作用在杠桿在使它轉(zhuǎn)動的力叫動力，阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力叫阻力，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，但是在做驗證杠桿平衡的條件的實驗前，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：動力×動力臂=阻力×阻力臂，即F1L1=F2L2。5．杠桿的種類當動力臂大于阻力臂時，省力杠桿，如羊角錘，老虎鉗，動滑輪等；當動力臂小于阻力臂時，費力杠桿，如理發(fā)剪刀，鑷子，釣魚竿等；當動力臂等于阻力臂時，等臂杠桿，如托盤天平，定滑輪等。二、滑輪：杠桿的一種變形1．定滑輪是一個等臂杠桿，只能改變力的方向（各個方向），但不改變力的大小。2．動滑輪是一個省力杠桿，能省一半力，但要費一倍距離，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，如果要考慮滑輪的質(zhì)量呢？定滑輪（輕）模型 動滑輪（輕）模型滑輪組：使用滑輪組時,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，自由端移動的距離是物體移動距離的n倍。（拉力與重力的關系）（自由端移動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：，條件：F與s必須是在同一條直線上。3.做功的兩個要素：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，單位時間內(nèi)做的功叫做功率。6．公式表達：，當物體做勻速運動時，。7．功率的單位是瓦特（W），常用單位是千瓦（kW），1kW=1000W8.任何機械都不省功。使用機械時做的功，都等于人們不使用機械直接用手做的功。（動滑輪省力但是費距離）。9.機械效率：機械做功時有用功跟總功的比值。計算公式：（最后的機械效率數(shù)值應該是百分數(shù)）這里，，所以上述公式可變?yōu)椋ü阶冃秃苤匾?，要牢記）四、動能和勢?．動能Ek：物體運動時具有的能量叫做動能，運動物體的速度越大，質(zhì)量越大，其動能就越大。公式：。（不需要記憶，不考計算）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，不考計算）影響因素：質(zhì)量和高度物體的動能和勢能統(tǒng)稱為機械能，物體的動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）。動能可以轉(zhuǎn)化為勢能，勢能可以轉(zhuǎn)化為動能。專題簡單機械和功配套練習一、選擇題1．如圖所示是安置在小區(qū)門口的欄桿的示意圖，當在A處施加一個動力時，可將欄桿拉起來，它是一根[ ]

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

3．如右圖所示，繩子OO′懸吊著質(zhì)量忽略不計的桿，在桿的a點掛上重物G，在O右側(cè)某點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點掛的鉤碼個數(shù)（各個鉤碼質(zhì)量相同）和b到O的距離的關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，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，減小動力移動的距離B．減小動力臂，減小動力移動的距離C．增大動力臂，省力

D．減小阻力臂，省力5．右圖中杠桿的A點，先后沿AD、AE、AF、AG四個方向施加力的作用，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，小孫同學立即從學校教學樓的一樓奔上三樓，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．甲是動滑輪，使用時不能省力B．乙是動滑輪，使用時可以省力C．甲是定滑輪，使用時可以省力D．乙是定滑輪，使用時不能省力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，若此時將G1和G2同時向支點O移動相同的距離，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構圖，F(xiàn)為裝垃圾時開蓋用的腳踏板。從圖中可以看出，其中由DEF組成的杠桿是一根________(選填“省力”、“費力”或“等臂”)杠桿，其支點是_________。AFAF2F1B13．如圖所示，B裝置是_________滑輪（選填“定”或“動”）。若物體A所受重力為100牛，當分別用力勻速提起物體A時，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會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，右圖為他決賽時滑雪的雄姿。則他在空中加速下落的運動過程中，他的重力勢能在_____________，他的動能在___________（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了50米，則工人做的功是________焦，功率是________瓦；重力對小車做的功是______焦。16．現(xiàn)有三種獨輪車如圖所示，若他們裝運質(zhì)量相同的貨物，則選用______圖的獨輪車最合適，這是因為__________________________________________。 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動，此時彈簧測力計的示數(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。請幫助老和尚比較甲、乙兩個和尚的貢獻大小。根據(jù)你所學的知識可知___________和尚的貢獻大（選填“甲”或“乙”），判斷的依據(jù)是________________________________________________________________。19．某同學研究定滑輪的使用特點，他每次都勻速提起鉤碼，研究過程如圖所示，請仔細觀察圖中的操作和測量結果，然后歸納得出初步結論。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。請在圖中作出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，在圖中畫出動力F1的力臂L1和阻力F2的示意圖。22．如圖所示為一動滑輪裝置，請在圖中作出動力的力臂LF和重力的力臂LG。五、實驗題23．在“探究杠桿的平衡條件”實驗中，應先調(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)。實驗次數(shù)動力F1/N動力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510121201031201.510上圖是小明同學三次實驗的情景，實驗時所用鉤碼重0.5牛，杠桿上每一格長5厘米，部分實驗數(shù)據(jù)已記錄在右表中（1）將表格中的實驗數(shù)據(jù)補充完整。（2）小明的第3次實驗存在錯誤，其錯誤是______________________，造成錯誤的原因是______________________________________________________。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．在學習了功率的知識后，三位同學想比較爬桿時誰的功率大。以下是他們討論后得出的三套方案進行實驗，其中可行的是_________________。（填寫序號）①用相同的時間爬桿，測量出各自的體重和爬上桿的高度，即可比較功率大?。虎诙寂赖綏U頂，測量出各自的體重和爬桿用的時間，即可比較功率大?。虎叟罈U后，測量出各自的體重、爬桿用的時間和爬上桿的高度，算出功率進行比較。四、計算題26．如圖所示的輕質(zhì)直角曲桿AOCB的A端吊著一個重為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)動機的功率為3×104瓦，求：(1)汽車在這段路程中所做的功；(2)汽車運動時發(fā)動機對汽車的牽引力。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100千克運動員質(zhì)量75千克舉起高度0.8米專題簡單機械機械功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