中考物理《简单机械》复习教案.doc

教学资料参考范本中考物理简单机械复习教案撰写人：_时 间：_知识回顾及知识深化【教学目标】知识与能力：（1）认识杠杆的有关概念，能识别并区分杠杆，会进行力臂的相关作图，理解杠杆的平衡条件及其应用；（2）知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用，识别、使用和组装滑轮组；过程与方法：（1）理解有用功、总功和额外功，明确三者的关系。 （2）会计算机械效率，知道测定机械效率的方法，了解提高机械效率的途径情感态度与价值观：1.培养学生严谨的治学态度2.培养学生对待科学实事求是的作风。【重点难点】 重点：会用计算机械效率，知道测定机械效率的方法难点：提高机械效率的途径【教具准备】多媒体课件【教学过程】 知识梳理一、杠杆定义：一根在 力 的作用下能绕着固定点 转动 的硬棒就叫杠杆杠杆的五要素：_、_、_、_、_杠杆的平衡：(1)杠杆处于静止或匀速转动的状态都叫杠杆平衡杠杆的平衡条件: _.公式表示为：_ .杠杆的分类： (1)省力杠杆：L1L2，平衡时F1F2特点是省力，但费距离 (2)费力杠杆： L1L2,平衡时F1F2特点是 费力，但省距离 (3)等臂杠杆：L1 L2,平衡时F1F2特点是可以改变力的方向分别举例力臂：从_到_的距离.最长力臂是探究“杠杆的平衡条件”的实验中，开始时要把杠杆的中点支在支架上，目的是消除杠杆自身重力的影响，然后调节，使杠杆在平衡，这样做的目的是容易测出力臂的大小 二、滑轮定滑轮：工作时中心轴_的滑轮，它的实质是一个_，其特点是不能_，但可以_动滑轮：和重物_的滑轮，实质是_的杠杆，使用动滑轮可以省_，但不能改变动力方向，要费_滑轮组：使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的几分之一。滑轮组的优点是： 省力，并可以改变力方向，但费_,动力移动的距离s与物体升高的高度h的关系是s=_h.注意：我们讨论的机械分为理想机械（不计机械自重和摩擦）和实际机械，两者力之间的关系式不同，但距离和速度关系相同三、轮轴和斜面轮轴：由一个轴和一个大轮组成，实质是可以连续转动的 杠杆，生活中的_、_等属于轮轴当把动力施加在轮上，阻力施加在轴上，可以省_,也可以_，但费了_生活中的轮轴：门把手、方向盘、螺丝刀、水龙头、扳手、自行车脚踏子和车把、手摇削笔器辘轳、辘轳等. 当把动力施加在轴上呢？斜面： 是一种可以省_的简单机械，但却费_，生活中的_就是利用了斜面.几种斜面变形：盘山公路、钻头、螺丝钉、螺旋千斤顶等.使用杠杆、滑轮、轮轴、斜面等机械，有的可以省力，但同时一定费_；有的可以省_，但同时一定费_，总之都不能省_使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时所做的功，也就是说使用如何机械都不省功，这个结论叫做功的原理，对于任何机械都适用想想议议： 1、使用任何机械都不能省功，为什么人们还要使用机械？ 2、如何理解“不会少于”？对于理想机械，使用机械所做的功就等于不用机械时所做的功；对于实际机械，使用机械所做的功就大于不用机械时所做的功有用功：为了达到目的必须做的对人们有用的功.额外功：人们为达到目的时并不需要但又不得不做的功，一般包括克服机械自重、容器重力等所做的功和克服机械的摩擦所做的功.总功：等于有用功和额外功的总和，即人们在达到目的的过程中实际做的功. 例：用水桶从井中提水的时候，人对桶做的功是_；如果不小心将桶掉到井中，从井中捞桶的时候，人对桶做的功是_. 机械效率：_跟_的比值叫机械效率.计算公式： _，因为_，所以机械效率总_1.知识深化：一、区分并识别三种类型的杠杆： 杠杆分为省力杠杆、费力杠杆、等臂杠杆。 省力杠杆：撬棒、钳子、独轮车、铡刀、羊角锤、酒起子等 费力杠杆：船桨、钓鱼竿、镊子、火钳、筷子、扫帚、缝纫机脚踏板、起重机、人的前臂等 等臂杠杆：天平、定滑轮例1：各式各样的剪刀都是一对对的杠杆如图所示，要剪开铁皮，应该用 最合适，剪纸或布时，应该用 最合适（选填对应的标号）跟踪练习：1、如图所示，下列属于费力杠杆的是（）。 2、观察下图的指甲刀的结构图，其中分析正确的是（） A、一个杠杆，且是省力杠杆 B、两个杠杆，一个省力杠杆，一个费力杠杆 C、三个杠杆，一个省力杠杆，两个费力杠杆 D、三个杠杆，一个费力杠杆，两个省力杠杆 二、杠杆的平衡条件及应用: 应用杠杆平衡条件解题可分三步走:一是依题找出杠杆的五要素：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂, 二是明确题目给出的已知条件,三是根据平衡条件F1L1=F2L2列式求解.例2、如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F，将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B，力F在这个过程中（ ） A、变大 B、变小 C、不变 D、先变大后变小图此杠杆的动力臂始终不变，阻力臂在水平位置最大，在阻力不变的情况下，在水平位置的动力是最大的跟踪练习：1、如图所示，轻质杠杆OA中点悬挂重为60N的物体，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，则力F的大小是30N，保持F的方向不变，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”）阻力臂和动力臂都是变量，但它们的比值不变，即动力和阻力的比值不变2、园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了（ ） A增大阻力臂，减小动力移动的距离 B减小动力臂，减小动力移动的距离 C增大动力臂，省力 D减小阻力臂，省力3、如图所示，甲、乙两人将一木箱从一楼抬上三楼，甲对木箱做的功_乙对木箱做的功（填“大于”、“等于”或“小于”） 关键受力分析见图 F甲F乙三、杠杆的力臂作图 注意：（1）支点只有一个，必须画在杠杆上。（2）力臂是一个点到一条直线的距离.切记，力臂不是在力的作用线上而是垂直力的作用线.（3）若力的作用线通过支点，则其力臂为零，该力对杠杆无效果. (一)、已知力画力臂例3、请在图中画出动力F1的力臂L1. 先确定支点 （二）、阻力、阻力臂确定，画出最小的动力 根据杠杆平衡条件，阻力、阻力臂不变，要使动力最小，必须是动力臂最长. 当动力作用点确定时，将作用点到支点的连线作为力臂是最长的例4、如图所示，曲杆B点挂重物G，求作用于A点且使曲杆在图示位置平衡的最小力的方向（设杆平衡时在图示位置静止）.跟踪练习：1、如图所示，想用最省力的方法把个铁桶推上台阶，请在图中画出这个力的示意图. 2、如图所示，在课桌的C点用最小的力把桌腿B抬离地面，在抬起时桌腿A没有滑动. 请在C点画出这个力的示意图，并标出它的力臂.四、定、动滑轮的判断及使用： 判断一个滑轮是什么滑轮，关键看滑轮的轴是固定不动（定）还是随物体一起运动（动），而且动滑轮要能达到最省力的效果，两股绳子一定要平行，否则力就要大一些.例5、一辆汽车不小心陷进泥潭后，司机按图所示的甲、乙两种方法安装滑轮，均可将汽车从泥潭中匀速拉出.下列说法正确的是( ) A甲、乙安装的都是动滑轮，都能省力 B甲、乙安装的都是定滑轮，都不能省力 C甲安装的是动滑轮，能省力 D. 乙安装的是动滑轮，能省力注意：1、如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体不计摩擦，则该同学所用拉力F的可能值是（ ）A20N B25N C30N D35N 有的同学认为使用一个动滑轮总能省一半的力，实际上 只有拉绳子的力的方向竖直（若滑轮水平放置，拉力 的方向是水平的）此结论才成立2、如图所示，物体A的质量m =12kg，在拉力F的作用下，物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，弹簧测力计的示数为12N，忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力，并且绳子足够长。求： （1）物体A与水平面间摩擦力f的大小； （2）拉力F的大小； （3）物体A运动10s的过程中，拉力F所做的功. 当动力作用在动滑轮的轴上，阻力作用在绳子自由端时，也就是 动滑轮的反用，结论也恰好相反，即费力，省距离S物=2S 12N 24N 12J五、滑轮组：（一）滑轮组中绳子的股数的确定和绕制方法. 1、已知滑轮组的绕法，确定承担物重的绳子股数的方法： 在动滑轮和定滑轮之间画一条线，将它们分开，只算绕在动滑轮上的绳子的股数（别忘了动滑轮钩上的那一股）。2、设计滑轮组时绳子股数的确定： 确定绳子股数n的常用方法一般有两种：一是利用n=s/h，此时n为整数；二是利用n=(G物+G动)/F，此时n不一定为整数，如果n为小数，应取整数，注意不能用四舍五入，必须用进一法。3、确定滑轮组绳子固定端的方法： 先明确承担物重的绳子股数，偶数从定滑轮开始，奇数从动滑轮开始，即“奇动偶定”.例6、利用图中的滑轮组，用240N向下的拉力将重为1000N的物体和100N重的动滑轮匀速提升到高处(绳的自重及摩擦不计)，请画出滑轮组上绳的绕法. 算出的股数不能四舍五入，要采用进一法 例7、如图所示，吊篮和动滑轮共重300牛，人重600牛，绳重及绳与滑轮间的摩擦不计，若要人拉住绳子使吊篮停在空中，求人的拉力。（二）竖直放置的滑轮组（克服物体的重力）1、常用公式： W有用=G物h W总=FS S =nh v绳=nv物=W有用/W总=G物h/Fs =G物/nFW总=W有用+W额外 （以上公式适用于任何情况） W额外=G动h =W有用/W总=W有用/（W有用+W额外）=G物h/(G物h+G动h)=G物/(G物+G动)=1/(1+G物/G动) F = W总/S =(W有用+W额外)/nh = (G物h+G动h)/nh =(G物+G动)/n (适用于不计摩擦和绳重) 2、影响竖直放置的滑轮组机械效率的因素 物体的重力G物 动滑轮的重力G动 摩擦力f3、提高竖直放置的滑轮组机械效率的方法 G物 一定时，减少G动 和f （一般不考虑摩擦） 滑轮组一定时，增大G物 例8、用四个完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲乙两个滑轮组，不计绳子与滑轮的摩擦，则甲乙两个滑轮组相比较，说法正确的是（） A、甲滑轮组最省力，机械效率也最高 B、乙滑轮组最省力，机械效率也最高 C、省力程度不同，机械效率相同 D、省力程度不同，机械效率也不同 滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关（三）水平放置的滑轮组（克服物体与地面的摩擦） W有用=fS物 W总=FS S =nS物 =W有用/W总=fS物/FS =f/nF例11、如图所示，若拉力F900牛顿，物体A重1500牛顿，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动3米，则沿水平方向匀速拉动物体A前进时，物体A与地面间摩擦力是_牛顿，物体A移动_米. 滑轮组水平使用时同样重要的是判断绳子的股数， 如果不会判断的，可将图旋转为竖直 例12、用如图所示滑轮组拉着物体匀速前进了0.2m，则绳子自由端移动的距离为 m。若物体与地面的摩擦力为9N，则他所做的有用功是 J。如果小勇对绳的拉力F=4N，该滑轮组的机械效率为 _ 0.6 1.8 75%六、斜面 常用公式： W有用=G物h W总=FL W额外=fL =W有用/W总=G物h/FL 推导 =W有用/W总=(W总-W额外)/W总 =(FL-fL)/FL=(F-f)/F =1-f/F例13、如图所示，斜面长S=10m，高h=4m用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功求： (1)运动过程中克服物体的重力做的功； (2)斜面的机械效率； (3)推力F的大小 (1)400J (2)80 (3)50N 总功无法用W总=FL 计算，必须用W总=W有用+W额外 跟踪练习：如图所示，物重G为20xxN，斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重物沿斜面以0.2m/s的速度匀速拉上来，求： （1）所需拉力F； （2）机械的总功率； （3）物体与斜面之间的摩擦力.思维误区 上题中将物体匀速直线推上斜面，会有同学认为f=F ,因为我们讲过匀速直线物体受平衡力，二力平衡的条件是二力大小相等。这种错误的原因在于把物体理所当然得沿水平移动了 ，正确的解法应先求W额外，再利用W额外=fL，求f机械效率与功、功率的区分： 三者是完全不同的物理量，做功多可能有用功多，也可能额外功多，无法说明有用功占总功的比例大，即机械效率高；同样，功率大，只能说明做功快，做什么功快都可以，与机械效率无关.可以说，只要是说明机械效率与功，与功率的关系的表述，毫不客气，是错误的. 可以用做题的正确率与做题的多少、做题的快慢类比.例14、下列说法正确的是（ ） A机械效率越高的机械做功越快 B机械效率越高的机械做功越多 C功率越大的机械做功越快 D功率越大的机械做功越多跟踪练习：如图所示，建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体匀速提升 2m所用的时间为40s，人所用的拉力是400N，则（） A、此滑轮组的机械效率为75% B、物体上升的过程中机械能总量不变 C、拉力所做的总功为2800J D、此人的功率为40W八、理想机械与实际机械： 这是本章比较纠结的问题，什么时候考虑额外功，讲究机械效率，什么时候又不用考虑，真得分得清清楚楚才行.要分清，必须认真审题，明确题是要“理想”还是“实际”. 理想机械：W有用=W总 实际机械：W有用W总 W总=W有用+W额外 例15、某斜面长6m，用1400N的力将重2800N的物体从斜面底端推到顶端，不计摩擦，求斜面的高度是多少？ 理想斜面公式：FL=Gh 如果斜面与物体间的摩擦为f，则：W总=FL=W额外+W有用 =fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh跟踪练习： 1、如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m、重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%（g10N/kg） （1）人的拉力的功率多大？ （2）被吊起的重物质量多大？ （3）按题意画出滑轮组的绕绳 在有关滑轮组的题目中，无论“理想”还是“实际”永远成立的是S=nh，n也可以利用这个关系式求 2、一个工人用如图所示的滑轮组提升20xxN的货物，所用拉力为600N，绳子自由端4s内拉下4m，不考虑绳重和摩擦，求： 机械效率 若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为多少？第二问很容易利用第一问所得的机械效率解答，没有注意到提升重物增大时，滑轮组的机械效率也增大了，求G动是关键九、实验探究：例16、小明和小华合作做“研究杠杆平衡条件”的实验：（1）实验时，小明先调节杠杆在水平位置平衡，你认为这样做的好处是 _ .（2）小华将四个重力均为0.5N的钩码挂在杠杆左端后，又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上（如图所示）.要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计的示数最小，则小华应沿 _ 方向拉弹簧测力计.在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为4.2N.小明和小华对实验数据分析后得到的结论是：在误差允许的范围内，动力动力臂 = 阻力阻力臂.你认为他们这样就得出结论是否合理？ _ ；简述理由： _ .跟踪练习：1、为探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系，小明利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、方木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置请你回答：（1）实验中如何改变斜面的倾斜程度（2）为了分析数据得出结论，请你帮他设计出记录数据的实验表格（3）在这个探究实验中，需要计算的物理量有哪些，并根据所测物理量写出表达式重点知识及易错题讲解1、如图所示，用F =50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中（ ） A拉力F做了150J的功 B拉力F做了300J的功 C重力做了600J的功 D重力做了1200J的功2、古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以D为支点的杠杆，如图所 示。一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置，若用 L表示绳对桥板的拉力F的力臂，则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况，下列说法正确的是( ) A.L始终在增加，FL始终在增加 B.L始终在增加，FL始终在减小 C.L先增加后减小，FL始终在减小 D.L先减小后增加，FL先减小后增加3、如图所示，建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体匀速提升 2m所用的时间为40s，人所用的拉力是400N，则（） A、此滑轮组的机械效率为75% B、物体上升的过程中机械能总量不变 C、拉力所做的总功为2800J D、此人的功率为40W4、在不计摩擦和绳子质量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个动滑轮）匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为定、动、组，则正确的是（） A.组动定 B.定动组 C.动定组 D.定组动【作业设计】预计完成时间15分钟 必做题：考纲P82 112题 选作题：1、某同学在做单臂俯卧撑运动，如图所示.他的重心在A点，所受重力为520N，他将身体撑起处于平衡状态时，地面对手的支持力为_N.2、用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，把相同的物体提升相同的高度，在不计绳重及机械摩擦的情况下，甲所用的拉力_ 乙所用的拉力；甲滑轮组的效率 乙滑轮组的效率（填“大于”、“等于”或“小于”）.3、如图所示，当人曲臂将重物端起时, 人的前臂 可以看作一个杠杆。请在示意图上画出F1和F2的力臂。【板书设计】第九章 简单机械 知识回顾及深化 一、杠杆杠杆的平衡：(1)杠杆处于静止或匀速转动的状态都叫杠杆平衡公式表示为：F1L1=F2L2 杠杆的分类(1)省力杠杆：L1L2，平衡时F1F2特点是省力，但费距离(2)费力杠杆： L1L2,平衡时F1F2特点是 费力，但省距离(3)等臂杠杆：L1 L2,平衡时F1F2特点是可以改变力的方向二、滑轮定滑轮：实质是等臂杠杆动滑轮：实质是省力的杠杆滑轮组： 省力，并可以改变力方向，但费距离。动力移动的距离s与物体升高的高度h的关系是s=nh.三、轮轴和斜面轮轴： 生活中的轮轴：门把手、方向盘、螺丝刀、水龙头、扳手、自行车脚踏子和车把、手摇削笔器辘轳、辘轳等. 斜面：是一种可以省力的简单机械，但却费距离。 几种斜面变形：盘山公路、钻头、螺丝钉、螺旋千斤顶等.功的原理：使用机械时，人们所做的功，都不会少于不用机械时所做的功，也就是说使用如何机械都不省功，对于任何机械都适用 注意：对于理想机械，使用机械所做的功就等于不用机械时所做的功；对于实际机械，使用机械所做的功就大于不用机械时所做的功知识深化（一）竖直放置的滑轮组（克服物体的重力）1、常用公式： W有用=G物h W总=FS S =nh v绳=nv物=W有用/W总=G物h/Fs =G物/nFW总=W有用+W额外 （以上公式适用于任何情况） W额外=G动h =W有用/W总=W有用/（W有用+W额外）=G物h/(G物h+G动h)=G物/(G物+G动)=1/(1+G物/G动) F = W总/S =(W有用+W额外)/nh = (G物h+G动h)/nh =(G物+G动)/n (适用于不计摩擦和绳重) （二）水平放置的滑轮组（克服物体与地面的摩擦） W有用=fS物 W总=FS S =nS物 =W有用/W总=fS物/FS =f/nF（三）斜面 常用公式： W有用=G物h W总=FL W额外=fL =W有用/W总=G物h/FL 推导=W有用/W总=(W总-W额外)/W总=(FL-fL)/FL=(F-f)/F =1-f/F【作业设计】预计完成时间15分钟必做题：1、如图所示，用F =50N的水平拉力，通过一个动滑轮，使重为200N的物体A水平向右匀速移动了3m，在这个过程中（ ） A拉力F做了150J的功 B拉力F做了300J的功 C重力做了600J的功 D重力做了1200J的功2、古代护城河上安装的吊桥可以看成一个以D为支点的杠杆，如图所 示。一个人通过定滑轮用力将吊桥由图示位置缓慢拉至竖直位置，若用 L表示绳对桥板的拉力F的力臂，则关于此过程中L的变化以及乘积FL的变化情况，下列说法正确的是( ) A.L始终在增加，FL始终在增加 B.L始终在增加，FL始终在减小 C.L先增加后减小，FL始终在减小 D.L先减小后增加，FL先减小后增加3、如图所示，建筑工人用一个滑轮组将重为600N的物体匀速提升 2m所用的时间为40s，人所用的拉力是400N，则（） A、此滑轮组的机械效率为75% B、物体上升的过程中机械能总量不变 C、拉力所做的总功为2800J D、此人的功率为40W4、在不计摩擦和绳子质量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个