初二物理下冊簡單機械經(jīng)典教案

1、一、復(fù)習(xí)引入新課復(fù)習(xí)：1.什么是功？功的兩個主要因素是什么？ 2.將重20N的重物勻速舉高2，人需做多少功？探究活動：因裝修房子的需要，要把沙子從一樓運往三樓。 方案：1.將沙子裝進(jìn)桶里提上三樓； 2.將沙子裝進(jìn)桶里用動滑輪提上三樓； 3.將沙子裝進(jìn)袋子里用動滑輪提上三樓；問題；那種方案較好？二、新知講解【知識網(wǎng)絡(luò)】一、杠桿 1定義： 在力的作用下繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。 說明： 杠桿可直可曲，形狀任意。 有些情況下，可將杠桿實際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點。如：魚桿、鐵鍬。 2五要素組成杠桿示意圖。 支點： 杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點。用字母O表示。 動力： 使杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母F1表示。 阻力： 阻

2、礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母F2表示。 動力臂：從支點到動力作用線的距離。用字母L1表示。 阻力臂：從支點到阻力作用線的距離。用字母L2表示。 畫力臂方法：一找支點、二畫線、三連距離、四標(biāo)簽。 3研究杠桿的平衡條件： 杠桿平衡指：杠桿（靜止)動 )或(勻速轉(zhuǎn)動 )。 實驗前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在（水平位置）平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。 結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是： 寫4分 類： 名稱結(jié) 構(gòu)特 征優(yōu)缺點應(yīng)用舉例省力杠桿動力臂大于阻力臂省力、費距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車費力杠桿動力臂小于阻力臂費力、省距離縫紉機踏板、起重臂、人的前臂、理

3、發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿動力臂等于阻力臂不省力不費力天平，定滑輪二、滑輪1定滑輪： 定義：中間的軸固定不動的滑輪。 實質(zhì)：等臂杠桿。 特點：使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。 對理想的定滑輪（不計輪軸間摩擦）F=G。 繩子自由端移動距離SF（或速度vF）=重物移動的距離SG（或速度vG） 2動滑輪： 定義：和重物一起移動的滑輪。（可上下移動，也可左右移動） 實質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。 特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。 理想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力）則：F=G只忽略輪軸間的摩擦則，拉力F=（G物+G動） 繩子自由端移動距離SF（或vF）

4、=2倍的重物移動的距離SG（或vG） 3滑輪組 定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。 特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向。 理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F=G。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F=（G物+G動）。繩子自由端移動距離SF（或vF）=n倍的重物移動的距離SG（或vG）。 組裝滑輪組方法：根據(jù)“奇動偶定”的原則。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。三、機械效率： 、有用功：定義： 對人們有用的功。 公式： W有用Gh（提升重物）=W總W額=W總 斜面： W有用= Gh 2、額外功：定義： 并非我們需要但又不得不做的功 公式： W額= W總W有用=G動h（忽略輪軸摩擦的動

5、滑輪、滑輪組） 斜面： W額=f L 3、總功： 定義： 有用功加額外功或動力所做的功 公式： W總=W有用W額=FS= W有用 斜面： W總= fL+Gh=FL 4、機械效率： 定義：有用功跟總功的比值。W有用W總 =GhFL=GhFS=GhFh=GF=GhFS=GhF2h=G2F=GhFS=GhFnh=GnF= 公式： 斜 面： 定滑輪 動滑輪： 滑輪組 有用功總小于總功，所以機械效率總小于1 。通常用 百分?jǐn)?shù) 表示。某滑輪 機械效率為60%表示有用功占總功的60% 。 提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。W有用W總 =GhFS= 5、機械效率的測量： 原 理： 應(yīng)測物理量

6、：鉤碼重力G、鉤碼提升的高度h、拉力F、繩的自由端移動的距離S 器 材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細(xì)線外還需 刻度尺、彈簧測力計。 步驟：必須勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高，目的：保證測力計示數(shù)大小不變。 結(jié)論：影響滑輪組機械效率高低的主要因素有： A動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。 B提升重物越重，做的有用功相對就多。 C 摩擦，若各種摩擦越大做的額外功就多。 繞線方法和重物提升高度不影響滑輪機械效率。三典型例題1、如圖所示，做出圖中各杠桿的動力和阻力的力臂。 【變式1】下列關(guān)于動力F1力臂的作圖中，正確的是（ ）A B C D【變式2】3、用一條長2m的扁擔(dān)挑物品，前后兩端分別掛有300N

7、和200N的箱子。要使扁擔(dān)保持水平平衡，肩應(yīng)離扁擔(dān)前端多遠(yuǎn)？4、在探究杠桿平衡條件的實驗中，如果杠桿右側(cè)高左側(cè)低，則可將左側(cè)的平衡螺母向 調(diào)節(jié)，使其在水平位置平衡。如圖所示，在支點左側(cè)20cm刻度處掛3個重均為0.5N的鉤碼，在支點右側(cè)15cm刻度處用彈簧測力計拉杠桿，使其水平平衡。要使彈簧測力計示數(shù)最小，彈簧測力計的拉力應(yīng)沿 方向，此時讀數(shù)為 N。 3030202010100【變式1】在探究杠桿平衡條件的實驗中，多次改變力和力臂的大小主要是為了（ ）A 減小摩擦 B使每組數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確 C多次測量取平均值減小誤差 D獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律【變式2】如圖所示，是“探究杠桿平衡條件”的裝置圖

8、（1）實驗前為方便測量力臂長度，應(yīng)將杠桿調(diào)節(jié)到 平衡，如果杠桿的左端向下傾斜，平衡螺母應(yīng)向 端調(diào)節(jié)（2）實驗記錄的數(shù)據(jù)如表所示，收集多組數(shù)據(jù)的目的是 ；實驗得到的結(jié)論是 （用字母符號表示） 實驗次數(shù)動力F1/N動力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm10.5101520.5151.5531.5203104220410（3）圖中杠桿處于平衡狀態(tài)，每個鉤碼受到的重力是0.5N，則彈簧測力計豎直向下的拉力是 N；拉著彈簧測力計，逐漸向右傾斜，并保持杠桿平衡，彈簧測力計的示將 y-com5、下列四種情形中所使用的杠桿屬千省力杠桿的是（ ）【變式】 圖3所示的簡單機械中屬于費力杠桿的是 （ ）5、如

9、圖所示，不計輪與軸的摩擦及滑輪的重力，物體處于平衡狀態(tài)時（） Am1=m2 Bm1=2m2 Cm2=2m1 Dm1=4m26、如圖所示的裝置中，不計滑輪摩擦，當(dāng)水平向右的拉力F=5N時，物體恰能勻速的向右運動，求物體所受地面摩擦力的大小。 7、如圖所示一根質(zhì)地不均勻的木棒橫放在地上，重心為O點，抬起它的左端需要200N，抬起它的右端需要300N，則（1）木棒的OA段重還是OB段重？（2）木棒本身重多少N？8、如圖所示，用水平方向的力F拉繩子的一端P，使物體A以2m/s的速度向左勻速運動，此時彈簧測力計的示數(shù)為8N。不計滑輪、繩、彈簧的測力計的重力及繩與滑輪間的摩擦，則物體A與水平面的摩擦力及2

10、秒內(nèi)P端移動的距離分別為（ ） A8N，4m B8N，8m C16N，4m D16N，8m【變式】如圖所示，用力F將重物勻速提起，滑輪重不計，則重物重力G與力F的關(guān)系是（） AF=G BF=2G CF= G/2 D無法確定9、如圖所示，通過滑輪組用100N的拉力在20s內(nèi)將重為240N的物體勻速提高2m，（不計繩重和摩擦），求： （1）繩子自由端的移動速度為多大？（2）動滑輪重力多大？（3）若重物再增加120N，要使重物勻速上升，作用在繩子自由端的拉力至少多大？10、如圖所示，質(zhì)量不計的不等臂杠桿兩端分別掛上實心鐵球A、B時，恰好能使杠桿在水平位置平衡。若將A和B同時浸沒在水中，則杠桿的狀態(tài)是

11、（ ） A右端下沉 B左端下沉 C仍然平衡 D不能判定【變式】等臂杠桿的兩端各懸掛一個質(zhì)量相等的實心銅球和鐵球，杠桿保持平衡，如圖所示。若將兩球同時沒入水中，杠桿將（銅鐵） A. 仍保持平衡 B. 掛鐵球的一端下降 C. 掛銅球的一端下降 D. 無法確定11、如圖7所示，工人用滑輪組吊起質(zhì)量為l0kg的箱子，工人施加的拉力為250N，箱子 10s內(nèi)被勻速豎直提升了 2m，不計繩重和摩擦，取g=10N/kg。求：(l)箱子受到的重力；(2) 工人做的有用功；(3)滑輪組的機械效率；(4)工人所做總功的功率?！咀兪?】如圖所示（滑輪組的繞繩未畫出），人以600N的力向下拉動繞在滑輪組的繩子一端10

12、秒，使繩端向下移動了1.5m，重物勻速上升了0.5m，已知滑輪組的機械效率為70%（g=10N/kg）（1）按題意畫出滑輪組的繞繩（2）人所做功的功率多大？（3）被吊起的重物質(zhì)量多大？【變式2】用如圖所示的滑輪組提升貨物，已知動滑輪重30N,貨物重360N、上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不計繩重）。求：滑輪組的機械效率貨物上升3m過程中，克服摩擦力做的功。12、如右圖所示，已各斜面長5m，高3m，繩端拉力為50N。利用這個滑輪裝置將重100N的物體在5s內(nèi)從斜面的底端勻速拉到頂端。在此過程中：（1）物體沿斜面向上運動的速度為多少？（2）繩端移動的距離是多少？（3）拉力的功和功

13、率各是多少？（4）拉力的機械效率是多少？【變式】如圖23 所示，物重G 為2000N，斜面長5m，高3m，斜面和滑輪組裝置的總機械效率為80%，若將重物沿斜面以0.2m/s 的速度拉上來，求：（1）所需拉力F 是多少？ （2）機械的總功率是多少？13、如圖所示，斜面長S=10m，高h(yuǎn)=4m用沿斜面方向的推力F，將一個重為100N的物體由斜面底端A勻速推到頂端B運動過程中物體克服摩擦力做了100J的功求： (1)運動過程中克服物體的重力做的功； (2)斜面的機械效率； (3)推力F的大小【變式】現(xiàn)有重800N的木箱A，小李同學(xué)想把它搬到高為6m、長為10m的斜面上，如圖所示，他站在斜面上，沿斜面

14、向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度勻速從斜面底端到達(dá)斜面頂端求：（1）小李同學(xué)拉木箱的功率是多大？（2）該斜面的機械效率是多少？（3）木箱A在斜面上勻速運動時受到的摩擦力是多大？1在生產(chǎn)生活中常使用如圖所示的簡單機械，其中一定不能省力的做法是（）ABCD2人體內(nèi)的杠桿大多是由肌肉和骨骼組成的。圖1中屬于省力杠桿的是（）3騎自行車上一個陡坡時，有經(jīng)驗的同學(xué)會沿S型路線騎行，他這樣做是為了（）A縮短上坡過程中所走的路程B減少上坡過程中所做的功C減小上坡過程中所施加的力D縮短上坡過程中所用的時間4如圖所示，小麗用滑輪組勻速提升一個重為600N的物體，物體上升的速度為0.1m/s，人拉繩

15、的力F為250N，不計繩重和摩擦，下列說法不正確的是（）A人拉繩做功的功率為75WB滑輪組的機械效率為80%C繩子自由端移動的速度為0.3 m/sD動滑輪重為100N5下列關(guān)于機械效率的說法正確的是（） A機械效率不可能達(dá)到100 B隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械效率可能會大于100 C滑輪組的機械效率一定大于動滑輪的機械效率D杠桿的機械效率一定大于動滑輪的機械效率6如圖所示，物體G在豎直向上的拉力F的作用下，勻速上升0.2m。 已知G=18N，F(xiàn)=1ON。這一過程中，不能得到的結(jié)論是（） A繩子自由端上升0.4m B拉力F做功4JC動滑輪重為2N D該動滑輪的機械效率為907某實驗小組分別用如圖所

16、示的甲、乙兩個滑輪組（每個滑輪重相同）勻速提起相同的重物不計繩重及摩擦，下列說法正確的是（）A甲圖省力，機械效率甲圖大B甲圖省力，機械效率一樣大C乙圖省力，機械效率一樣大D乙圖省力，機械效率乙圖大8、將一定滑輪改為動滑輪使用，則它的機械效率在不計繩重和摩擦?xí)r（ ）A一定提高 B一定降低 C一定不變 D無法判斷9.如圖所示，利用輕質(zhì)滑輪組勻速拉動水平地面上重為300N的物體，拉力F的大小為30N。若物體和地面之間的摩擦力大小為45N，則A處的拉力大小和滑輪組的機械效率分別為 （ ）A.45N、50% B.45N、75% C.60N、50% D.60N、75%ABCD圖6F3F1F2F410.如圖

17、6所示，用下列裝置提升同一重物，若不計滑輪自重及摩擦，則最省力的是（）11.-個滑輪組經(jīng)改進(jìn)后提高了機械效率，用它將同一物體勻速提升同樣的高度，改進(jìn)后與改進(jìn)前相比（ ）A.有用功減少，總功減少 B.有用功增加，總功增加C.有用功不變，總功不變 D.有用功不變，總功減少12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. 杠桿的A端向下傾斜 C. 杠桿的B端向下傾斜 D. 無法判斷13.如圖所示，下列簡單機械中，省距離的是( )14.如圖是小龍?zhí)骄俊案軛U平衡條件”的實驗裝置，用彈簧測力計在C

18、處豎直向上拉，杠桿保持平衡。若彈簧測力計逐漸向右傾斜，仍然使杠桿保持平衡，拉力F的變化情況是( )A.變小 B.變大 C.不變 D.無法確定15.小華用釣魚竿釣起重為15 N的魚，如圖所示，OA=0.4 m，OB=2 m。下列說法正 A.用釣魚竿釣魚費距離B.釣魚竿是個省力杠桿C.手對釣魚竿的拉力F1的大小為75 ND.手對釣魚竿的拉力F1的大小為3 N16.下列簡單機械中，不能夠用20 N的力提起50 N的物體的是( )A.杠桿 B.動滑輪 C.斜面 D.輪軸17.如圖所示，用相同的滑輪不同的繞法提起相同的重物，摩擦力可以忽略不計，在物體勻速上升的過程中( )A.甲圖省力，機械效率甲圖大B.

19、甲圖省力，機械效率一樣大 C.乙圖省力，機械效率乙圖大 D.乙圖省力，機械效率一樣大18.如圖所示，測定滑輪組的機械效率時，所用鉤碼質(zhì)量為200 g，幾位同學(xué)用彈簧測力計測出拉力F的讀數(shù)如下，其中肯定錯誤的是( )A.0.9 N B.0.8 N C.0.7 N D.0.6 N19如圖所示，用F=10N的力拉著物體在地面上勻速運動，則物體與地面間的摩擦力為（ ）A、10N B、20N C、30N D、無法確定20.如圖甲所示，小明在探究“杠桿的平衡條件”實驗中所用的實驗器材有：杠桿、支架、彈簧測力計、刻度尺、細(xì)線和質(zhì)量相同的鉤碼若干個。（1）實驗前，將杠桿中點置于支架上，當(dāng)杠桿靜止時，發(fā)現(xiàn)杠桿右

20、端下沉。此時，應(yīng)把杠桿兩端的平衡螺母向_（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使杠桿在不掛鉤碼時，保持_并靜止，達(dá)到平衡狀態(tài)。這樣做的好處是便于在杠桿上直接測量_。（2）杠桿調(diào)節(jié)平衡后，小明在杠桿上A點處掛4個鉤碼，在B點處掛6個鉤碼，杠桿恰好在原位置平衡。于是小明便得出了杠桿的平衡條件為_。他這樣得出的結(jié)論是否合理？_；為什么？_。（3）實驗結(jié)束后，小明提出了新的探究問題：“若支點不在杠桿的中點時，杠桿的平衡條件是否仍然成立？”于是小組同學(xué)利用如圖乙所示裝置進(jìn)行探究，發(fā)現(xiàn)在杠桿左端的不同位置，用彈簧測力計豎直向上拉使杠桿處于平衡狀態(tài)時，測出的拉力大小都與杠桿平衡條件不相符。其原因是_。21.小明在測量

21、滑輪組機械效率的實驗中，所用裝置如圖所示，實驗中每個鉤碼重2 N，測得的數(shù)據(jù)如表：（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應(yīng)盡量豎直向上_拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數(shù)。（2）第1次實驗測得的機械效率為_。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：第2次實驗是用_圖做的；第4次實驗是用_圖做的。（選填“甲”“乙”或“丙”）。（4）分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，_可以提高滑輪組的機械效率；分析第1、3次實驗數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數(shù)越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機械效率_。（5）分析第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度_。22如

22、圖所示杠桿OBA處于平衡狀態(tài)，請分別畫出F1的力臂L1和F2的力臂L2。23如圖所示，水平地面上一質(zhì)地均勻的方形木板在力F1的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若把它看作一個以O(shè)點為支點的杠桿，請你畫出阻力F2及動力F1的力臂l124如下左圖，小明在做俯臥撐時可將他視為一個以腳為支點O的杠桿，如果他的重心在A點，請在圖中畫出重力G和支撐力F及支撐力的力臂l。25如圖所示，請畫出杠桿AB在圖示位置靜止時作用在B點的最小力F及其力臂L26.使用動滑輪能省（選填“力”、“功”或“距離”）用重為2N的動滑輪勻速提升一個重物時，動滑輪的機械效率為75%，若改用重為1.5N的動滑輪勻速提升同一重物，此動滑輪的機械效率為%（不計繩重和摩擦）27.如圖所示，斜面長1m，高0.4m，用大小為5N沿斜面向上的拉力F，將重10N的鐵塊從底端勻速拉到頂端，斜面的機械效率為；若僅使傾角逐漸增大，沿斜面向上的拉力將逐漸（選填“增大”、“不變”或“減小”），此斜面的機械效率將逐漸（選填“增大”、“不變”或“減小”）第17題28.如圖所示，輕質(zhì)杠桿ABO能繞O點自由轉(zhuǎn)動，若在杠桿末端A點施加一個力提起重物G，使杠桿在水平位置平衡，則此杠桿（選填“一定”或“不一定”）是省力杠桿；若在A點施加一個最小的力使杠桿在水平位置平衡，此力的方向是29圖中AOB可繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動的輕桿，A端掛重300N的物塊，AO與OB長