初中物理人教版八年级下第十二章简单机械（区一等奖）

第十二章简单机械第一节杠杆教师寄语：骄傲，是断了线的风筝，稍纵即逝；自卑，是剪了双翼的飞鸟，难上青天、这两者都是成才的大忌。学习目标：1、认识杠杆，知道杠杆的一些应用。2、通过观察和实验，了解杠杆的结构。3、通过探究，了解杠杆的平衡条件。4、通过了解杠杆的应用，进一步认识物理是有用的，提高学习物理的兴趣。中心任务：能独立探究并掌握杠杆的平衡条件。学习过程：一、自主学习根据要求，阅读课本相关内容，先对下面问题独立探究，然后在组内交流，找出最佳解决方案。任务一：认识简单机械——杠杆。结合课本的插图阅读“杠杆”这一部分内容，回答下列问题。1、杠杆的定义：一根__________在_________下能__________，这根硬棒就是杠杆，生活中常见的杠杆有：___________________________________。2、杠杆的五要素分别是：_________、__________、____________、_________、_____3、_____________________叫支点，通常用_____表示。_____________________________叫动力，通常用______表示。_________________________________叫阻力，通常用_______表示。____________________________________叫动力臂，通常用_______表示。_______________________________________________叫阻力臂，通常用______________表示。4、杠杆的平衡的标志是：当杠杆在力的作用下__________时，杠杆就平衡了。任务二：力臂的作图。结合图及动力臂、阻力臂的概念，试画出下列杠杆的动力臂L1和阻力臂L2，比一比，谁画的更准确。二、合作探究：探究“杠杆的平衡条件”，组内交流探究解决下面问题，并将组内合作探究结果展示给全班同学。比一比，那些组完成的更好！（一）提出问题当杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂之间有什么关系时杠杆能够平衡？（二）猜想与假设当__________________________________________杠杆平衡。（三）实验设计1.小组内讨论：要验证自己的猜想，将用哪些器材？2.根据选择的器材，设计实验步骤，并展示给其它同学；相互交流补充，比一比哪个小组完成的最好！（四）进行实验1.调节杠杆两端的螺母，使杠杆在不挂钩码时，保持水平并静止，达到平衡状态。为什么要这样做？2.根据设计的实验方案进行实验，并将实验数据记录在下面表格中：实验次数动力F1/N动力臂L1(cm)阻力F2/N阻力臂L2(cm)123（五）分析和论证根据表中数据进行分析，例如对它们进行加、减、乘、除等运算，找出它们之间的关系，对于开始提出的问题，你能得出什么结论？杠杆平衡的条件是:____________________________________或写作：____________2.如图所示，AOB为一机械设备的简化示意图，我们可以把它看成杠杆（自重不计），已知AO=2OB．固定O点，使OB

处于水平位置，此时B

端挂一重为40N

的物体，要使杠杆不发生转动，至少需在A

端施加F=_______

N

的力，在图上画出此时力F的方向．三、自主学习结合平衡条件，自学“杠杆的应用”回答下面的问题。1.我们身边的杠杆可分为三类，分别是：___________、____________、_____________2.省力杠杆的特点是：动力臂______阻力臂，使用时动力______阻力，省了力却费了_______，例如：________________________。3.费力杠杆的特点是：动力臂______阻力臂，使用时动力______阻力，虽然费力但可以_______，例如：________________________。4.等臂杠杆的特点是：动力臂_________阻力臂，使用时动力__________阻力，例如_______。四、梯度训练A组1.关于杠杆，下列说法中正确的是（）A、杠杆必须是一根直棒B、杠杆一定要有支点C、当力的作用线通过支点时，力臂最大D、动力臂就是支点到动力作用点的距离2.关于力臂，下列说法中正确的是（）A、支点到动力作用点的距离叫动力臂B、支点到阻力作用点的距离叫阻力臂C、支点到力的作用线的垂直距离叫力臂D、杠杆的力臂一定在杠杆之上3.如下图所示的杠杆，动力的力臂用L表示，图中所画力臂正确的是（）如图所示的几种杠杆类工具，在使用时属于费力杠杆的是()5.园艺师傅使用右图的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，或将手握剪刀把的部位尽量靠近把的末端，这样做的目的是为了（）A．可以减小阻力臂，达到省力的目的B．可以减少动力臂，达到省力的目的C.可以减小阻力D．根本不能省力6.有一把准确的秤，由于不慎将其秤砣碰掉一块，那么再称物体时它的读数将（）A、比实际增大B、与实际物重相同C、比实际物小D、比实际物重大或小都有可能7.如图3所示，杠杆处于平衡状态，若在两边的钩码下，各加一个同样的钩码，则：()A．杠杆仍保持平衡B．杠杆A端下降C．杠杆B端下降D．无法判断8.关于杠杆，下列说法中正确的是（）A、杠杆只有静止在水平位置才是处于平衡状态B、杠杆平衡时，作用在杠杆上的两个力一定在支点的两侧C、杠杆一定有支点D、杠杆的支点一定在杠杆的正中间9.一根重400牛的均匀直铁棒水平放在地面上，若将铁棒的一段微微抬起，所需要的力至少为（）A、400牛B、200牛C、150牛D、100牛10.如图所示，锤把的长度约为30cm，铁锤将钉子拔出的过程，钉子对铁锤的阻力约为300N。求：人拔钉子的过程对锤把需要施加的最小力11.在研究杠杆的平衡条件的实验中：（1）实验前没有挂钩码时发现杠杆左端下倾，应将横梁左端的螺母向_____边旋一些，使杠杆水平平衡．（2）实验时准备了10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂4个钩码时（图甲），怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡？请在图中画出两种设计方案B组1.如图所示，已知F2=2000N，L1=，L2=，老翁要将这块大石头撬起需要用的力F1的大小为_______________。2.在图中是杠杆原理的应用，其中节省距离的是__________，可以省力的是________。3.一杠杆动力臂与阻力臂之比是6:5，那么动力与阻力之比为_________，若阻力为600N，，动力则是________这是一个_______杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）4.如图所示，要使杠杆处于平衡状态，在A点分别作用的四个力中，最小的是（）A．F1B．F2C．F3D．F4如图所示，用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，阻力G的力臂，动力F。(填“变大”或“变小”“不变”)6.把重为2N和12N的物体分别挂在杠杆的两端，杠杆平衡时，两力臂长度之比为_______，若在2N的物体上再加上2N的重物，要使杠杆平衡，则在12N的重物上加_____牛的重物。第二节滑轮教师寄语：努力就是阳光，成功就是影，没有光哪来的影？学习目标：1、认识定滑轮和动滑轮2、知道简单机械的一些应用。3、知道轮轴和斜面也省力。4、通过观察和实验，了解定滑轮和动滑轮的结构。5、通过探究，了解定滑轮和动滑轮及滑轮组的特点。中心任务：探究并了解定滑轮和动滑轮及滑轮组的特点。学习过程：一、课前自主学习根据要求，阅读课本相关内容，先对下面问题独立探究，然后在组内交流，找出最佳解决方案。任务一：认识定滑轮和动滑轮1、旗杆顶部有一滑轮，它的轴______(“是”、“否”）随着物体运动，这种滑轮叫____________。2、还有一种滑轮，它的轴可以__________________，这种滑轮叫做动滑轮。3、如图所示，图甲是滑轮，图乙是___滑轮。观察甲图有______股绳承担物体重力，乙图中有_____股绳承担物体重力，初步猜测，动滑轮可以省_____力，定滑轮______力，但可以_______。任务二：认识滑轮组1.观察图—4，甲图中共有_______股绳承担重力，乙图中有_____股绳承担重力，若钩码重为G，则甲图中F=______G，乙图中F=______G2.滑轮组的优点是_____________________________。任务三：认识斜面和轮轴1.斜面和轮轴也是一种____________，也能省力2.斜面越_____越省力。二、合作探究：组内交流探究解决下面问题，并将组内合作探究结果展示给全班同学们。（一）探究两种滑轮工作时的特点。1.分别安装定滑轮、动滑轮，以钩码作重物，用弹簧测力计分别测出钩码重力G和使用滑轮拉起重物的力F，记录下面的表格中：使用定滑轮做实验使用动滑轮做实验实验次数钩码重力G/N拉起钩码的力F/N实验次数钩码重力G/N拉起钩码的力F/N1122332.分析实验数据得出结论：组内把实验数据进行综合分析，讨论解决下面问题：①使用定滑轮、动滑轮是否省力（或更费力）？②使用定滑轮、动滑轮是否省距离（或移动更大距离）？③什么情况下使用定滑轮？什么情况下使用动滑轮？（二）探究滑轮组工作时的特点。1.组装如图甲、乙所示的滑轮组，参照上面的实验方法，探究滑轮组的工作特点：要求：①每次实验时记下钩码的重力G.拉力F，钩码上升的高度h和拉力F通过的距离s②实验时要始终匀速拉动弹簧测力计，并在匀速拉动的过程中读数。③改变钩码的重力多做几次实验，并将实验数据填写在表格中实验一：实验次数钩码重力G/N拉力F/N钩码上升的高度h/m拉力F通过的距离s（m）123实验二:实验次数钩码重力G/N拉力F/N钩码上升的高度h/m拉力F通过的距离s（m）1232.组内交流讨论并分析实验数据，结合甲、乙两图分析总结以下问题：①使用滑轮组时所需的动力F与阻力G之间有什么关系？②使用滑轮组时拉力F移动的距离s与重物上升高度h之间有什么关系？（三）如图所示，某人在A处用一根绳子和两个滑轮提起重物B，画出最省力的绕线。三、梯度训练A组1.关于定滑轮、动滑轮，以下说法正确的是（）A、使用定滑轮虽然不省力，但可以改变力的方向B、定滑轮实质是等臂杠杆，而动滑轮实质是不等臂杠杆C、又省力又少移动距离的动滑轮是无法实现的D、使用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，只能省一半力2.一定不省力的简单机械是（）A、斜面B、轮轴C、动滑轮D、定滑轮3.使用动滑轮可以（）A、改变力的方向B、省一半力C、不省力D、以上说法都不对4.如图所示，用动滑轮拉起一袋重1000N的粮食，若滑轮，绳子重力忽略不计，则人需要多大力把粮食拉起（）A．1000N5.如果忽略滑轮重和摩擦,则下列各图中,作用在绳子自由端的力的大小分别是多少?(已知被提升重物的重力均为1000N)F1=_________N;F2=________N;F3=________N;F4=________N.6.如图所示,一辆汽车陷入泥坑,现用一滑轮组把它拉出来,请画出最省力的绕法.7.升旗的时候，旗手用力向下拉绳子，旗就升上去了，这是因为旗杆顶端有一个__________。这个事例告诉我们，这种简单机械能够改变__________。8.如图3所示，利用定滑轮、动滑轮及滑轮组匀速向上提升重物。已知作用在绳子自由端的拉力F甲=F乙=F丙=50N。则：(1)当物体被提升2m时，绳子自由端移动的距离分别是s甲=_______m，s乙=_______m，s丙=________m。(2)如果物体被提升的速度都是m/s时，绳子自由端移动的速度分别是：v甲=________m/s，v乙=________m/s，v丙=________m/s。B组1.如右图所示，甲、乙两同学利用滑轮组将两块相同的重物匀速提升到某一高度，若重物的重为50N，滑轮的重、滑轮轴的摩擦、细绳的重均忽略不计，则甲需要用力______N，乙需要用力______N。2.如图，把重30N的物体匀速向上拉起，弹簧测力计的示数是16N，若不计摩擦，拉力F=____N，动滑轮重________N。3.某人用如图机械把绳子的自由端往下拉了3m，则物体向上升高了（）A.3mB.6mC.1mD.4.动滑轮和定滑轮可以看成是变形的杠杆，在下面两个滑轮上画出它所对应的杠杆示意图，并标出支点O，画出动力、阻力及动力臂、阻力臂。5.如图所示,物体重20N,忽略滑轮重和摩擦,则拉力F的大小是()A10NB20NC30ND40N6．如图所示，用由一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，提起重为210N的物体，问：(1)若不计摩擦和滑轮的重，所用拉力F是多大?(2)若每个滑轮重为9N，所用拉力F是多大?物体升高了O．5m时，绳子的自由端所移动的距离是多少?若绳子所能承受的最大拉力为150N，则提起的物体重力最大为多少?第三节机械效率教师寄语：当你全神贯注时，你完成工作的速度和效率会相当惊人，就像是一个广角或可调焦距的镜头，只要缩小焦距，你就可以朝着你所想的方向前进。学习目标：1、了解什么是有用功、额外功和总功。2、理解什么是机械效率。3、通过参与探究斜面机械效率的活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案。4、培养学生对任何事情都要注意“效率”的科学态度。中心任务：对机械效率概念的理解，会进行关于机械效率的计算。学习过程：一、自主学习：根据要求，阅读课本相关内容，先对以下问题独立探究，然后在组内交流，找出最佳解决方案。任务一：认识有用功、额外功和总功1、观察图—1，并结合生活体验，图中弹簧测力计克服钩码重力做的功，对我们是有用的，我们称为_____功，用字母________表示。乙图中弹簧测力计克服钩码重力、动滑轮重力、克服绳子与滑轮的摩擦，做的功要变大，我们称为______功，用字母_____表示。在总功中除了克服钩码重力做的有用功之外，其余的我们称为______，用字母_____表示。这样总功等于有用功+额外功，用字母表示为_______。2、若在图中—1乙图，钩码重10N，被拉高20cm，弹簧测力计示数为6N，则有用功为_______J，总功为__________J，额外功为__________。任务二：认识机械效率1、______________________________叫做机械效率。机械效率的表达式：_______________。2、使用滑轮组提起20牛的重物，使它上升米，作用在绳子自由端的拉力为8牛，拉力的作用点上升了米，拉力对滑轮所做的功为____焦，这个功叫_______功。滑轮克服物体重力所做的功为______焦，这个功叫________功。用来克服滑轮重力和摩擦力所做的功是_______焦，这个功叫________功，这个滑轮组的机械效率是______。3、一台起重机将重3600N的货物提高4m,如果额外功是9600J,起重机做的有用功是多少?总功是多少?机械效率是多少?(要求有必要的文字说明)二、合作探究：探究滑轮组的机械效率1.探究滑轮组的机械效率（1）根据图—2，开展实验。要测滑轮组机械效率，首先要测_______和______计算出有用功，然后测_________和________计算出总功，然后利用公式_____计算出机械效率。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．3、工人用如图所示的装置将重物提高5m，已知物重为800N，人对绳的拉力为500N。求此过程中：（1）做的做功。（2）做的有用功。（3）滑轮组的机械效率。三、梯度训练A组1、下列说法中正确的是

(

)A、爬陡坡要比走盘山公路难，是因为要做更多的功。

B、机械做的有用功越多，机械效率越高。C、滑轮组中动滑轮个数越多，它的机械效率越高。

D、省力的机械一定多移动距离。2、用水桶从井中提水，则：提桶做的功、提水做的功、提水和桶做的功分别是：（）A．总功、有用功、额外功B、额外功、有用功、总功C、有用功、额外功、总功D、总功、额外功、有用功3、一个滑轮组经改进后提高了机械效率，用它将同一物体匀速提升同样的高度，改进后与改进前相比（）A.有用功减少，总功减少B.有用功增加，总功增加C.有用功不变，总功不变D.有用功不变，总功减少图4甲乙图4甲乙A、100％B、120％C、60％D、20％J5、甲乙两个滑轮组如图4所示，其中的每一个滑轮都相同，用它们分别将重物G1、G2提高相同的高度，不计滑轮组的摩擦，下列说法中正确的是（）A.若G1=G2，拉力做的额外功相同B.若G1=G2，拉力做的总功相同C.若G1=G2，甲的机械效率大于乙的机械效率D.用甲乙其中的任何一个滑轮组提起不同的重物，机械效率不变6、使用任何机械都要做额外功，额外功只能______，不能_______，所以机械效率总是______。7、要提高机械效率，关键在于减小________功。我们可以用__________或_________减小摩擦，还可以通过简化________结构，__________机械自重等方法，来提高机械效率。8、用动力臂是阻力臂3倍的杠杆，将重600N的物体抬高40cm，手向下压杠杆的力是250N，手下降的高度是_________cm，人做的功是________J，机械效率是___________。9、一台起重机将重×104牛的货物匀速提高了4米，起重机做有用功是________焦耳，若起重机的机械效率是80%，起重机所做的额外功是________焦。。10、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，重物匀速上升了，已知滑轮组的机械效率为70%（g=10N/kg）．（1）按题意画出滑轮组的绕绳．（2）人所做功的功率多大？（3）被吊起的重物质量多大？B组1、关于机械效率,下列说法中正确的是（）A．做功越多机械效率越高B．实际生产中．使用机械比不使用机械做功的效率高C．使用机械做功时，如不考虑机械本身重力及所引起的摩擦，那么，机械的效率是百分之百D．有用功与总功的比值越大，机械效率越小。2、某人用手将一物体竖直举高3米和用机械效率为80％的斜面将它升高3米，比较这两种情况下人所做的功（）A．用斜面使物体上升做的功多B．用手竖直举高物体做的功多C．两种情况做的功一样多D．无法比较3、某斜面长为L，高为h，有一重力为G的物体被推力F沿斜面从底端匀速移至顶端。若物体所受阻力为f，则此时的有用功为____，总功为____，额外功为____，机械效率为____。4、如图是测定机械效率所用的滑轮，A为定滑轮，B为动滑轮。若使绳的拉力沿向上的方向作用（1）如何组装该滑轮组，请画在图上。（2）在这个实验中需要测量的物理量是_________，__________，_______和________。（3）在这个实验中所需要的测量工具是：________和_______。计算效率的公式是：η＝___________。5.如图所示，不计摩擦，把重G=16N的物体匀速提起所用的拉力F=10N，则关于该动滑轮的说法中错误的是：A．动滑轮重4NB．使该用动滑轮要费距离C．该动滑轮的机械效率为80%D．提升物体的速度越快，机械效率越高6、现有重800