初中九年级物理下功率杠杆教案课件

1、杠杆滑轮功率学校 年级 姓名 【知识重点】1. 理解研究滑动摩擦力的大小与那些因素有关的实验2. 探究杠杆平衡条件并会利用杠杆平衡条件解决有关问题3. 简单机械在现实中的广泛运用4. 会计算功、功率5. 会计算机械效率6. 动能和势能【基础知识】摩擦力：1. 定义：两个互相接触的物体，当它们要发生或已发生相对运动时，就会在接触面上产生一种阻碍相对运动的力就叫摩擦力。2. 分类：摩擦力:静摩擦、动摩擦：滑动摩擦、滚动摩擦3. 摩擦力的方向：摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反，有时起阻力作用，有时起动力作用。4. 在相同条件（压力、接触面粗糙程度相同）下，滚动摩擦比滑动摩擦小得多。5. 滑动摩擦

2、力：测量原理：二力平衡条件测量方法：把木块放在水平长木板上，用弹簧测力计水平拉木块，使木块匀速运动，读出这时的拉力就等于滑动摩擦力的大小。 接触面粗糙程度相同时，压力越大滑动摩擦力越大；压力相同时，接触面越粗糙滑动摩擦力越大。该研究采用了控制变量法。滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关。实验还可研究滑动摩擦力的大小与接触面大小、运动速度大小等无关。6. 应用：增大摩擦：增大压力、接触面变粗糙变滚动为滑动。减小摩擦：减小压力接触面变光滑、变滑动为滚动（滚动轴承）使接触面彼此分开（加润滑油）。杠杆：7. 定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。 说明：杠杆可直可曲，形状任意。有些

3、情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点。如：鱼杆、铁锹。OF1l1l2F28. 五要素组成杠杆示意图。支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母l1表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母l2表示。9. 画力臂方法： 找支点O； 画力的作用线（虚线）； 画力臂（实线，过支点垂直力的作用线作垂线）； 标力臂。10. 研究杠杆的平衡条件：杠杆平衡是指：杠杆静止

4、或匀速转动。11. 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。12. 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力动力臂阻力阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l113. 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在杠杆上找一点，使这点到支点的距离最远；动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。14. 应用：名称结构特征特 点应用举例省力杠杆动力臂大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力

5、臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮说明：应根据实际来选择杠杆，当需要较大的力才能解决问题时，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。l1l2F2F115. 滑轮：16. 定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G17. 绳子自由端移动距离SF(或速度vF) = 重物移动的距离SG(或速度vG)F1l1F2l2动滑轮：18. 定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）19. 实

6、质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。20. 特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。21. 理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑轮重力）则：F=1/2G只忽略轮轴间的摩擦则拉力F=1/2(G物+G动)绳子自由端移动距离SF(或vF)=2倍的重物移动的距离SG(或vG)滑轮组22. 定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。23. 特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向24. 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 。只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=1/n(G物+G动) 绳子自由端移动距离SF(或vF)=n倍的重物移动的距离SG(或vG)25. 组装滑轮

7、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。26. 滑轮组省力情况：几段绳子承担重物和动滑轮的总重，提起重物所用力就是物重的几分之一。功和机械能功：27. 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。28. 不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直。即物体受力没有移动；是物体沿力方向通过的距离；物体凭惯性运动。29. 巩固：某同学踢足球，球离脚后飞出10m远，足球飞出10m的过程中人不做功。（原因是足球靠惯性飞出）。30. 功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积

8、。公式：W= ，功的单位：焦耳，1J= 1 。把一个鸡蛋举高1m ，做的功大约是0.5 J 。31. 应用功的公式注意：分清哪个力对物体做功，计算时F就是这个力。公式中S 一定是在力的方向上通过的距离，强调对应。 功的单位“焦”（牛米 = 焦），不要和力和力臂的乘积（牛米，不能写成“焦”）单位搞混。32. 功的原理：33. 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。34. 说明： （请注意理想情况功的原理可以如何表述？）功的原理是一个普遍的结论，对于任何机械都适用。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

9、有的。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。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）35. 应用：斜面理想斜面：斜面光滑 理想斜面遵从功的原理；理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面长；G：物重；h：斜面高度。如果斜面与物体间的摩擦为f ，则：FL=fL+Gh；这样F做功就大于直接对物体做功Gh 。36. 功率：（1）定义：单位时间里完成的功（2）物理意义：表示做功快慢的物理量。（3）公式：P=

10、W/t = Fv根据功率的导出式：PFv可知功率一定时，要增大F，必须减小v，即汽车上坡时要换低速档。（4）单位：主单位 W 常用单位 kW 、mW 、马力37. 换算：1kW=103W 1mW=106 W 1马力=735W某小轿车功率66kW，它表示：小轿车s 内做功66000J （5）比较功率大小方法 a、做功时间相同，比较做功的多少，在时间相同时，做功越多功率越大。 b、做功相同时，比较做功时间长短，在做相同多的功，用时越短，功率越大机械效率38. 有用功：定义：对人们有用的功。公式：W有用Gh（提升重物）=W总W额39. 额外功：定义：并非我们需要但又不得不做的功；公式：W额= W总W

11、有用40. 总功： 定义：有用功加额外功或动力所做的功；公式：W总=W有用W额=FS41. 机械效率：定义：有用功跟总功的比值。 42. 额外功： 定义：并非我们需要但又不得不做的功43. 提高机械效率的方法：减小机械自重、减小机件间的摩擦。44. 通常是减少额外功，如搞好润滑，减轻机械自重；在无法减小额外功的情况下，采用增大有用功来提高机械效率。例如，在用滑轮组提高重物（不计摩擦）时：45. 为提高机械效率，在机械结构一定的情况下，可以采取增加提升物重的办法来实现。W有W总 =GhFS=46. 机械效率的测量：原 理：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器

12、 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计。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。结论：影响滑轮组机械效率高低的主要因素有：动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多。提升重物越重，做的有用功相对就多。 摩擦，若各种摩擦越大做的额外功就多。绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率。动能和势能47. 能量：一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能 理解：能量表示物体做功本领大小的物理量；能量可以用能够做功的多少来衡量。一个物体“能够做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已经做功”如：山上静止的石头具有能量，但它没有做功。也不一定要做功。48.

13、探究决定动能大小的因素：猜想：动能大小与物体质量和速度有关；实验研究：研究对象：小钢球 方法：控制变量； 如何判断动能大小：看小钢球能推动木快做功的多少如何控制速度不变：使钢球从同一高度滚下，则到达斜面底端时速度大小相同；如何改变钢球速度：使钢球从不同同高度滚下；分析归纳：保持钢球质量不变时结论：运动物体质量相同时；速度越大动能越大；保持钢球速度不变时结论：运动物体速度相同时；质量越大动能越大；得出结论：物体动能与质量和速度有关；速度越大动能越大，质量越大动能也越大。49. 机械能：动能和势能统称为机械能。理解：有动能的物体具有机械能；有势能的物体具有机械能；同时具有动能和势能的物体具有机械能

14、。动能转化转化势能弹性势能重力势能50. 动能和势能的转化（1）知识结构：（2）动能和重力势能间的转化规律：51. 质量一定的物体，如果加速下降，则动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；52. 质量一定的物体，如果减速上升，则动能减小，重力势能增大，动能转化为重力势能；53. 动能与弹性势能间的转化规律：如果一个物体的动能减小，而另一个物体的弹性势能增大，则动能转化为弹性势能；如果一个物体的动能增大，而另一个物体的弹性势能减小，则弹性势能转化为动能。54. 动能与势能转化问题的分析：首先分析决定动能大小的因素，决定重力势能（或弹性势能）大小的因素看动能和重力势能（或弹性势能）如何变化。还

15、要注意动能和势能相互转化过程中的能量损失和增大如果除重力和弹力外没有其他外力做功即：没有其他形式能量补充或没有能量损失），则动能势能转化过程中机械能不变。55. 题中如果有“在光滑斜面上滑动”则“光滑”表示没有能量损失机械能守恒；“斜面上匀速下滑”表示有能量损失机械能不守恒。【过手训练】1. 不计空气的作用，乒乓球从桌面弹起后，在空中受到重力的作用（不计阻力），这个力的施力物体是 ，方向是 。2. 两个相互接触的物体与它们要发生或已经发生相对运动时，就在接触间产生一个阻碍相对运动的力，这种力就叫做 。 3. 滑动摩擦力的大小跟物体间的 和 有关。摩擦力的方向跟物体运动的方向相 。4. 分析以下

16、摩擦，属于有害摩擦的是( )A写字时，手与笔之间的摩擦B走路时，鞋底与地面之间的摩擦C骑车时，车轮与车轴之间的摩擦D皮带传动时，皮带与皮带轮之间的摩擦5. 下面关于力学现象的解释中正确的是A小球在空中下落得越来越快，是因为力可以改变物体的运动状态B人用力推车，车未动，是因为推力小于摩擦力C小孩从滑梯上自行下滑，是因为他受到惯性的作用D书本静止在课桌上，是因为书本的重力与书本对桌面的压力平6. 如图所示，某同学用40N的水平力将一个重30N的物体压在竖直的墙壁上使其处于静止状态，则物体与墙壁间的摩擦力是A、40N B、30N C、10N D、70N7. 定滑轮实质是个 杠杆。使用定滑轮不省力，但

17、是能 。动滑轮实质是个动力臂为阻力臂2倍的杠杆，根据杠杆的平衡条件，动滑轮能省 力。8. 使用滑轮组时，滑轮组用几段绳子吊着物体，提重物所用的力就是物重的几分之一 。若一动滑轮和所挂的重物的总重是500牛，则所用的拉力F大小是 牛。9. 如图1所示，表示用滑轮或滑轮组提起同一重物的几种方法其中最省力的是 (动滑轮重和摩擦忽略不计)：【家庭作业】一、填空题(每空1分，共26分)1用托盘天平称物体质量时，物体应放在天平的_盘中，如果发现指针偏向分度盘的左侧，应该_(填“增加”或“减少”)砝码2自行车车轮的外表面都有凹凸不平的花纹，这是为了_，菜刀的刀刃要做得很薄，这是为了_ 3在百米跑训练中，测得

18、一短跑运动员起跑后5 s跑完34 m，即可达到最大速度11 m/s，以后保持这一速度跑完全程，则这名运动员这次百米跑的成绩(时间)是_s，他百米跑的平均速度为_m/s4沿直线运动的物体在一直线上的两个力作用下，其运动的速度越来越小，那么这两个力的合力大小一定_零(选填“大于”“小于”“等于”)，合力的方向与运动的方向_5木块的密度是0.6 g/cm3，冰块的密度是0.9 g/cm3，若它们的体积相等，都漂浮在水面上，则木块受到的浮力_冰块受到的浮力，木块露出水面的体积_冰块露出水面的体积(选填“大于”“小于”“等于”)6下列实物属于哪种简单机械：(1)操场上旗杆顶端的小轮属于(2)码头上起重机

19、吊钩上方的铁轮属于(3)家用缝纫机的脚踏板属于7将以下做法中用到的主要物理知识分别填在题后的横线上(简要写出物理知识的内容)拦河坝总是下部宽上部窄用吸管将杯中的饮料吸入口中自行车的轴承上要经常加油把斧柄的一端在水泥地面撞击几下，斧头就牢牢地套在斧柄上8汽车如果空载和满载时都以相同的速度行驶，空载时具有的动能满载时的动能，停在山顶上的卡车具有的重力势能该车在山下时具有的重力势能(填“大于”“等于”或“小于”)9把一个空杯子底朝上竖直按入水中，随着杯子没入水中深度的增加，杯中空气的压强体积10甲、乙两支完全相同的试管，内装密度相等的同种液体，甲管竖直放置，乙管倾斜放置，两管液面相平，如图所示，设液

20、体对两试管底的压强分别为p甲和p乙，则p甲_p乙(填“大于”“等于”或“小于”)11用50 N的水平拉力拉着重为200 N的小车沿水平道路在1 min内前进60 m，则拉力做的功为_J，拉力的功率为_ W12某高层楼房中，五楼水龙头出水口的水的压强是2.5105 Pa，那么比它高12 m的九楼的出水口的水的压强是_，比它低12 m的底楼水龙头出水口的压强是_Pa(g10 N/kg)二、选择题(每题3分，共36分)13甲同学把耳朵贴在长铁管的一端，乙同学在另一端敲一下铁管，甲同学听到两次响声，这是因为()A声音有反射现象B声音在空气中比在铁中传播的快C声音有折射现象D声音在空气中比在铁中传播的慢

21、14放在水平桌面上静止不动的电视机，受到彼此平衡的两个力是()A电视机受到的重力和桌面对电视机的支持力B电视机受到的重力和电视机对桌面的压力C桌面对电视机的支持力和电视机对桌面的支持力D桌面受到的重力和电视机对桌面的压力15用1 m的玻璃管做托里拆利实验，下面几种情况中对管内水银柱竖直高度有影响的是()A玻璃管的粗细B玻璃管的长短C实验所在的高度D玻璃管插入水银槽的深度16如图所示的三只相同的烧杯分别放有质量相等的煤油、水、硫酸，根据液面高度判断盛硫酸的是()A甲杯B乙杯C丙杯D无法判断17三个分别用铜、铁、铝制成的正立方体，它们的质量相等，把它们放在水平桌面上，则对桌面压强大的是()A铜立方

22、体B铁立方体 C铝立方体D三个一样大18有一人用一滑轮组分别将1000 N和2000 N的物体匀速提高相同的高度，动滑轮重200 N，绳重及摩擦都不计，则在上述两种情况中()A人做的额外功相等B滑轮组的机械效率相等C人做的总功相等D人做功的功率相等19下列各现象中不属于惯性现象的是()A刹车时，人的身体向前倾B放入水中的铁球很快沉入水底C汽车关闭发动机后，车还会向前运动一段距离D锤头松了，用力将锤柄撞击固定物，使锤头紧套在柄上20下列工具或仪器中属于省力杠杆的是()21用手握住汽水瓶，汽水瓶并不滑落，这是因为()A手的握力大于汽水瓶的重力B手的握力等于汽水瓶的重力C手给汽水瓶的摩擦力大于瓶的重

23、力D手给汽水瓶的摩擦力等于瓶的重力22两手对拉一弹簧秤，它的示数是10 N，这两手的拉力分别为()A5 N，5 NB10 N，10 NC0 N，0 ND 20 N，20 N23如图所示，原来静止的物体A在水平拉力F作用下沿水平面做直线运动，速度逐渐增大，则拉力F()A一定大于阻力FfB一定等于阻力FfC可能等于阻力FfD可能小于阻力Ff24两个完全相同的容器中分别盛有质量相等的水和酒精，如图所示下列说法正确的是()A两容器底受到的压力相等B液面下深度相同的两处a、b所受液体的压强相等C盛水容器底部受到的压强较大D盛水容器底部受到的压强较小三、实验题(每题7分，共14分)25把从图所示实验中观察到的弹簧秤和量筒