物理导学案简单机械复习授课案.docx
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物理导学案简单机械复习授课案
龙文教育个性化辅导授课案ggggggggggggangganggang纲
教师:
学生:
日期:
2011.8.星期:
时段:
课题
简单机械
学情分析
前段阳锋同学对各个知识点掌握的还不错,但是综合运用能力还要加强。
教学目标与
考点分析
(1)杠杆的平衡条件,杠杆的应用
(2)滑轮
(3)功、功率的概念
(4)功的原理
(5)机械能
教学重点
难点
重点:
1、杠杆平衡的条件及应用;2、机械功;
3、功率;4、机械效率的概念;5、功率在实际中的应用
难点:
1、力臂的作图;2、杠杆平衡的条件及应用;
3、机械功;4、功率;5、滑轮组的机械效率;
教学方法
讲授基础知识-------------归纳总结--------例题解析---------归纳总结------课后训练
教学过程
一:
知识点梳理
一、杠杆:
1、定义:
在力的作用下,能绕着某一个固定点转动的硬棒叫做杠杆。
说明:
①杠杆可以是直的也可以是弯曲,形状可以是任意形状的。
②有些情况下,可根据杠杆的实际转动情况,来确定支点。
如:
鱼杆、铁锹等。
2、杠杆的五要素:
组成杠杆示意图。
①支点:
杠杆绕着转动的点。
用字母O表示。
②动力:
使杠杆转动的力。
用字母F1表示。
③阻力:
阻碍杠杆转动的力。
用字母F2表示。
说明:
动力、阻力都是杠杆受到的力,所以作用点都在杠杆上。
动力、阻力的方向不一定相反,但它们使杠杆的转动方向相反。
④动力臂:
从支点到动力作用线的距离。
用字母l1表示。
⑤阻力臂:
从支点到阻力作用线的距离。
用字母l2表示。
3、力臂的方法:
⑴找到杠杆的支点O;
⑵画出力的作用线(虚线);
⑶画力臂:
过支点作出力的作用线的垂线段。
((虚线)
⑷标出力臂(用大括号,注明是动力臂还是阻力臂)。
4、研究杠杆的平衡条件:
(1)杠杆平衡:
是指杠杆静止或匀速转动状态。
(2)实验前:
应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
这样做的目的是:
可以方便的从杠杆上量出力臂。
(3)杠杆的平衡条件(或杠杆原理):
动力×动力臂=阻力×阻力臂。
公式:
F1*l1=F2*l2或:
F1/F2=l2/l1
说明:
分析解决有关杠杆平衡条件问题,必须要画出杠杆示意图;弄清受力与方向和力臂大小;然后根据具体的情况具体分析,确定如何使用平衡条件解决有关问题。
(如:
杠杆转动时施加的动力如何变化,沿什么方向施力最小等。
)
解决杠杆平衡时动力最小问题:
此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
5、杠杆的分类及应用:
(1)省力杠杆:
动力臂大于阻力臂的杠杆叫做省力杠杆。
特点:
能省力但是费距离。
应用:
撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀等。
(2)费力杠杆:
动力臂小于阻力臂的杠杆叫做费力杠杆。
特点:
费力但是生距离。
应用:
缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等。
(3)等臂杠杆:
动力臂等于阻力臂的杠杆叫做等臂杠杆。
特点:
不省力不费力应用:
天平,定滑轮等。
二、滑轮:
1、定滑轮:
①定义:
中间的轴固定不动的滑轮。
②实质:
定滑轮的实质是:
相当于等臂杠杆
③特点:
使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。
④说明:
对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦)F=G
绳子自由端移动距离S(或速度vF)=重物移动的距离h(或速度vG)
2、动滑轮:
①定义:
轴随物体一起运动的滑轮叫做动滑轮。
②实质:
动滑轮的实质是:
动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:
使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。
说明:
理想的动滑轮(不计轴间摩擦和动滑轮重力)则:
F=1/2G;s=2h
若只忽略轮轴间的摩擦则:
拉力F=1/2(G物+G动);s=2h
3、滑轮组
①定义:
定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:
使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向
③理想的滑轮组(不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力)拉力F=1/nG;s=nh
只忽略轮轴间的摩擦,则拉力F=1/n(G物+G动);s=nh
说明:
组装滑轮组方法:
首先根据公式n=(G物+G动)/F求出绳子的股数。
然后根据“奇动偶定”的原则。
结合题目的具体要求组装滑轮。
三、功:
(W)
1、力学里所说的功包括两个必要因素:
一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。
2、不做功的三种情况:
有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。
3、功的大小:
力学里规定功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。
公式:
W=FS
4、功的单位:
焦耳,1J=1N·m。
举例:
把一个鸡蛋举高1m,做的功大约是0.5J。
四、功的原理:
1、内容:
使用机械时,人们所做的功,都不会少于直接用手所做的功;即:
使用任何机械都不省功。
2、说明:
①功的原理是一个普遍的结论,对于任何机械都适用。
②功的原理告诉我们:
使用机械要省力必须费距离,要省距离必须费力,既省力又省距离的机械是没有的。
③使用机械虽然不能省功,但人类仍然使用,是因为使用机械或者可以省力、或者可以省距离、也可以改变力的方向,给人类工作带来很多方便。
④我们做题遇到的多是理想机械(忽略摩擦和机械本身的重力)理想机械:
使用机械时,人们所做的功(FS)=直接用手对重物所做的功(Gh)
五:
功率:
(P)
1、定义:
单位时间内物体做功的多少叫做功率。
2、物理意义:
表示物体做功快慢的物理量。
3、公式:
P=Fv
4、单位:
主单位:
瓦特(简称瓦)符号:
W常用单位:
千瓦符号:
kW
单位关系:
1KW=1000W
六、机械效率:
1、有用功:
使用机械时,对人们有用的功叫做有用功。
公式:
W有用=Gh(提升重物)=W总-W额=ηW总
水平拉动物体时:
W有用=fS(f为物体水平移动时受到的摩擦力)
斜面:
W有用=Gh(h为斜面的高)
2、额外功:
使用机械时,并非我们需要但又不得不做的功叫做额外功。
公式:
W额=W总-W有用=G动h(忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组)
斜面:
W额=fL(f为物体在斜面上受到的摩擦力,L为斜面的长)
3、总功:
动力对机械所做的功疾走做总功,它等于有用功加上额外功。
公式:
W总=W有用+W额=FS=W有用/η
斜面:
W总=fL+Gh=FL
4、机械效率:
有用功跟总功的比值叫做机械效率。
。
(1)公式:
斜面:
定滑轮:
动滑轮:
滑轮组:
(2)有用功总小于总功,所以机械效率总小于1。
通常用百分数表示。
(3)提高机械效率的方法:
减小机械自重、减小机件间的摩擦。
5、机械效率的测量:
(1)原理:
(2)应测物理量:
钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S
(3)器材:
除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需刻度尺、弹簧测力计。
(4)步骤:
必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,目的:
保证测力计示数大小不变。
(5)结论:
影响滑轮组机械效率高低的主要因素:
①动滑轮越重,个数越多则额外功相对就多。
②提升重物越重,做的有用功相对就多。
③摩擦,若各种摩擦越大做的额外功就多。
二:
重点、难点突破
(一)杠杆、杠杆的平衡
典型例题1.如图7所示的工具中,使用时属于费力杠杆的是()
变式练习1如图1所示,使用中属于费力杠杆的工具是()
典型例题2。
如图2为用道钉撬来撬铁路枕木上道钉的图片,若阻力F2为1500N,根据图片估算此道钉撬所用最小动力F1的大小。
图5
变式练习1.如图5所示,在“研究杠杆的平衡条件”的实验中,杠杆上每小格的长度都相同,两边挂上钩码后杠杆平衡,如果把两边的钩码都同时向里移动一个格,则杠杆()
A.仍能平衡.B.不能平衡,A端上升.C.不能平衡,B端上升.D.无法判断.
变式练习2.一个原来处于平衡状态的杠杆,如果再作用一个力后,杠杆仍然平衡,则此力是()
A.只能作用在动力的作用点上B.只能作用在阻力的作用点上
C.只能作用在支点上D.作用在杠杆的任意一点上,而力的作用线通过支点
变式练习3.某人将一根木棒的一端抬起,另上端搁在地上。
在抬起的过程中(棒竖直时除外),所用的力始终竖直向上,则用力的大小( )
A.保持不变 B.逐渐增大C.逐渐减小 D.先减小后增大
能力提高.有一架不准确的天平,主要是由于它横梁左右两臂不等长.为减小实验误差,常用“交换法’’来测定物体质量,即先将被测物体放在左盘中,当天平平衡时,右盘中砝码总质量为m1;再把被测物体放在右盘中,当天平平衡时,左盘中砝码总质量为m2,则被测物体质量的真实值为()
(二)滑轮、滑轮组
典型例题1.下列各图中利用了动滑轮的是()
变式练习1.用滑轮组拉出陷人泥中的汽车.在图11中画出最省力的绳子绕法
变式练习2.同一物体沿相同水平地面被匀速移动,如图3所示,拉力分别为F甲、F乙、F丙,不记滑轮与轻绳间的摩擦,比较它们的大小,则()
A.F甲<F乙<F丙B.F甲>F乙>F丙C.F甲>F乙=F丙D.F甲=F乙>F丙
(三)功、功率
典型例题1.一个同学用50N的力,将一个重30N的铅球抛到7m远处。
他对铅球做功为()
A.350J B.210JC.0 D.无法计算
变式练习1.以下实例,力对物体做功的是()
A.举重运动员举着杠铃不动B.小明将水桶从地面上提起
C.吊车吊着货物在空中水平匀速移动D.用力搬桌子而未搬起
变式练习2.(05宜昌市)以下事例中,重力做功的是()
A.冰球在水平的冰面上滚动B.皮划艇在平静水面快速滑行
C.跳水运动员下落
D.举重运动员把杠铃举起停在空中静止不动
变式练习3.【2009•玉林市】在粗糙的水平面上,用100N的水平推力使一个重为500N的物体前进了10m,在此过程中()
A.推力做了5000J的功B.推力做了1000J的功
C.重力做了5000J的功D.重力做了1000J的功
典型例题2.如图所示,在水平拉力F作用下,使重40N的物体A匀速移动5m,物体A受到地面的摩擦力为5N,不计滑轮、绳子的重力及摩擦,拉力F做的功()
A.50JB.25JC.100JD.200J
变式练习1.用如图所示的装置来匀速拉动重为1500N的物体A,使之通过10m路程,拉力为100N,滑轮组自重及摩擦不计,则拉力F做功为________J,重物与水平地面间的摩擦力f为________N.
提高训练1.某工人用一个动滑轮提升物体,如图所示,他作用在绳端的拉力F是200牛顿,如果使物体升高5米,拉力F做的功是()
A.4000焦耳 B.2000焦耳
C.1000耳 D.19600焦耳
提高训练2、木工用100N的力拉锯,每拉一次,锯条移动的距离是50cm,锯条深入木头3mm,现要把30cm厚的木头锯断,他做的功是[ ]
A.5×104JB.5×103JC.4.5×105JD.1.5×105J
提高训练3、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1m/s的速度做匀速直线运动,此时弹簧测力计的读数为5N,若不计动滑轮、绳子、弹簧测力计的重力和动滑轮与绳间摩擦,那么物体A与水平面的摩擦力大小为________N,拉力F在2s内做的功为________J.
典型例题3.(在2008年中考体能测试中,某同学选择跳绳。
他在1min内跳了120次,每次跳离地面的高度为5cm。
设他每跳一次所用的时间相等,则他跳绳时的功率最接近()
A.5W B.50W C.500W D.5000W
变式练习1一吊车在2s内将1500N的货物提高2m后,在空中停留了3s,又在5s内沿水平方向将货物移送了10m,则10s内吊车的功率为()
A.300WB.2000WC.3000WD.1500W
变式练习2.(如图所示,一个质量为50kg的人,在10s内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是(g取10N/kg)()
A.1200WB.10WC.12WD.120W
变式练习3、 小强推着小车,30s内在水平地面上匀速前进了15m,则小车的速度为_____m/s.如果水平推力为10N,在此过程中小强对小车做的功为_____J,功率为______W.
提高练习甲、乙两台机器的功率相等,在相同的时间内通过的路程之比为3∶1,则甲、乙两台机器的()
A.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为3∶1
B.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶1
C.做功之比为1∶1,受到的牵引力之比为1∶3
D.做功之比为1∶3,受到的牵引力之比为3∶1
(四)机械效率
典型例题1. 简单机械的机械效率高是指()
A.有用功多B.额外功少C.总功多D.有用功占总功的比例高
变式练习1.甲升降机比乙升降机的机械效率高,它们分别把相同质量的物体匀速提升相同的高度。
两者相比,甲升降机()
A.电动机做的总功较少B.电动机做的总功较多
C.提升重物做的有用功较少D.提升重物做的有用功较多
典型例题2.用滑轮组将一个重为5N的物体匀速提升10cm,由图2可知,绳端受到的拉力F为____N,绳端移动的距离s为____cm,滑轮组的机械效率η为_ __。
变式练习1.小强利用如图1所示的滑轮组去拉物体,使重为2000N的物体A在3s内沿水平方向匀速移动了6m,若A所受地面的摩擦力Ff=600N,小强所用拉力F=250N,则拉力F的功率为____W,该装置的机械效率是.
变式练习2、如图9所示,定滑轮重2N,动滑轮重1N。
物体A在拉力F的作用下,1s内将重为8N的物体A沿竖直方向匀速提高了0.2m。
如果不计绳重和摩擦,则以下计算结果正确的是()
A.绳子自由端移动速度为0.6m/s
B.滑轮组的机械效率为80%
C.拉力F的功率为1.8W
D.拉力F的大小为5N
变式练习3.如图10所示,不计绳重和摩擦,拉力F是125N,在10s内将重物匀速提升2m,此时滑轮组的机械效率是80%,则下列说法正确的是()
A.动滑轮重是50N B.物体重是375N
C.拉力F的功率是25W D.拉力F做的功是750J
典型例题3.如图所示,物体A的质量为50kg,当力F为100N时,物体A恰能匀速前进,若物体A前进0.5m所用的时间为10s,(不计绳和滑轮重)求:
(1)物体A受到的重力.
(2)物体A受到的摩擦力.
(3)力F做的功.(4)力F做功的功率.
变式练习1。
一台起重机将质量为420kg的货物提高了5m,如果额外功是9000J。
求:
(l)起重机做的有用功和总功;
(2)在此过程中起重机的机械效率。
(取g=10N/kg)
变式练习2.小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图15中所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法。
用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%。
(忽略摩擦及绳重)求:
(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重。
(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变?
说明理由。
变式练习3、如图22所示,重物A是体积为10dm3,密度为7.9×103kg/m3的实心金属块,将它完全浸没在水中,始终未提出水面。
若不计摩擦和动滑轮重,要保持平衡,求:
(1)作用于绳端的拉力F是多少?
(2)若缓慢将重物A提升2m,拉力做的功是多少?
(3)若实际所用拉力为400N,此时该滑轮的效率是多少?
(g=10N/kg
教学反思
三、本次课后作业:
四、学生对于本次课的评价:
○特别满意○满意○一般○差
学生签字:
五、教师评定:
1、学生上次作业评价:
○非常好○好○一般○需要优化
2、学生本次上课情况评价:
○非常好○好○一般○需要优化
教师签字:
龙文教育教务处
教务主任签字:
___________
- 配套讲稿:
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- 关 键 词:
- 物理 导学案 简单机械 复习 授课