初中九年級物理下功率杠桿教案

1、杠桿滑輪功率學校 年級 姓名 【知識重點】1. 理解研究滑動摩擦力的大小與那些因素有關的實驗2. 探究杠桿平衡條件并會利用杠桿平衡條件解決有關問題3. 簡單機械在現(xiàn)實中的廣泛運用4. 會計算功、功率5. 會計算機械效率6. 動能和勢能【基礎知識】摩擦力：1. 定義：兩個互相接觸的物體，當它們要發(fā)生或已發(fā)生相對運動時，就會在接觸面上產(chǎn)生一種阻礙相對運動的力就叫摩擦力。2. 分類：摩擦力:靜摩擦、動摩擦：滑動摩擦、滾動摩擦3. 摩擦力的方向：摩擦力的方向與物體相對運動的方向相反，有時起阻力作用，有時起動力作用。4. 在相同條件（壓力、接觸面粗糙程度相同）下，滾動摩擦比滑動摩擦小得多。5. 滑動摩擦

2、力：測量原理：二力平衡條件測量方法：把木塊放在水平長木板上，用彈簧測力計水平拉木塊，使木塊勻速運動，讀出這時的拉力就等于滑動摩擦力的大小。 接觸面粗糙程度相同時，壓力越大滑動摩擦力越大；壓力相同時，接觸面越粗糙滑動摩擦力越大。該研究采用了控制變量法?；瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c壓力大小和接觸面的粗糙程度有關。實驗還可研究滑動摩擦力的大小與接觸面大小、運動速度大小等無關。6. 應用：增大摩擦：增大壓力、接觸面變粗糙變滾動為滑動。減小摩擦：減小壓力接觸面變光滑、變滑動為滾動（滾動軸承）使接觸面彼此分開（加潤滑油）。杠桿：7. 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

3、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。OF1l1l2F28. 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：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母 F2 表示。說明 動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點在杠桿上。動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反動力臂：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。9. 畫力臂方法： 找支點O； 畫力的作用線（虛線）； 畫力臂（實線，過支點垂直力的作用線作垂線）； 標力臂。10. 研究杠桿的平衡條件：杠桿平衡是指：杠桿靜止

4、或勻速轉(zhuǎn)動。11. 實驗前：應調(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。12. 結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動力動力臂阻力阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2 也可寫成：F1 / F2=l2 / l113. 解決杠桿平衡時動力最小問題：此類問題中阻力阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到在杠桿上找一點，使這點到支點的距離最遠；動力方向應該是過該點且和該連線垂直的方向。14. 應用：名稱結(jié)構特征特 點應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、花枝剪刀費力杠桿動力

5、臂小于阻力臂費力、省距離縫紉機踏板、起重臂人的前臂、理發(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，定滑輪說明：應根據(jù)實際來選擇杠桿，當需要較大的力才能解決問題時，應選擇省力杠桿，當為了使用方便，省距離時，應選費力杠桿。l1l2F2F115. 滑輪：16. 定滑輪：定義：中間的軸固定不動的滑輪。實質(zhì)：定滑輪的實質(zhì)是：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=G17. 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)F1l1F2l2動滑輪：18. 定義：和重物一起移動的滑輪。（可上下移動，也可左右移動）19. 實

6、質(zhì)：動滑輪的實質(zhì)是：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。20. 特點：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。21. 理想的動滑輪（不計軸間摩擦和動滑輪重力）則：F=1/2G只忽略輪軸間的摩擦則拉力F=1/2(G物+G動)繩子自由端移動距離SF(或vF)=2倍的重物移動的距離SG(或vG)滑輪組22. 定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。23. 特點：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向24. 理想的滑輪組（不計輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F= 1/nG 。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F=1/n(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)25. 組裝滑輪

7、組方法：首先根據(jù)公式n=(G物+G動) / F求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動偶定”的原則。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。26. 滑輪組省力情況：幾段繩子承擔重物和動滑輪的總重，提起重物所用力就是物重的幾分之一。功和機械能功：27. 力學里所說的功包括兩個必要因素：一是作用在物體上的力；二是物體在力的方向上通過的距離。28. 不做功的三種情況：有力無距離、有距離無力、力和距離垂直。即物體受力沒有移動；是物體沿力方向通過的距離；物體憑慣性運動。29. 鞏固：某同學踢足球，球離腳后飛出10m遠，足球飛出10m的過程中人不做功。（原因是足球靠慣性飛出）。30. 功等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積

8、。公式：W= ，功的單位：焦耳，1J= 1 。把一個雞蛋舉高1m ，做的功大約是0.5 J 。31. 應用功的公式注意：分清哪個力對物體做功，計算時F就是這個力。公式中S 一定是在力的方向上通過的距離，強調(diào)對應。 功的單位“焦”（牛米 = 焦），不要和力和力臂的乘積（牛米，不能寫成“焦”）單位搞混。32. 功的原理：33. 內(nèi)容：使用機械時，人們所做的功，都不會少于直接用手所做的功；即：使用任何機械都不省功。34. 說明： （請注意理想情況功的原理可以如何表述？）功的原理是一個普遍的結(jié)論，對于任何機械都適用。功的原理告訴我們：使用機械要省力必須費距離，要省距離必須費力，既省力又省距離的機械是沒

9、有的。使用機械雖然不能省功，但人類仍然使用，是因為使用機械或者可以省力、或者可以省距離、也可以改變力的方向，給人類工作帶來很多方便。我們做題遇到的多是理想機械（忽略摩擦和機械本身的重力）理想機械：使用機械時，人們所做的功（FS）= 直接用手對重物所做的功（Gh）35. 應用：斜面理想斜面：斜面光滑 理想斜面遵從功的原理；理想斜面公式：FL=Gh 其中：F：沿斜面方向的推力；L：斜面長；G：物重；h：斜面高度。如果斜面與物體間的摩擦為f ，則：FL=fL+Gh；這樣F做功就大于直接對物體做功Gh 。36. 功率：（1）定義：單位時間里完成的功（2）物理意義：表示做功快慢的物理量。（3）公式：P=

10、W/t = Fv根據(jù)功率的導出式：PFv可知功率一定時，要增大F，必須減小v，即汽車上坡時要換低速檔。（4）單位：主單位 W 常用單位 kW 、mW 、馬力37. 換算：1kW=103W 1mW=106 W 1馬力=735W某小轎車功率66kW，它表示：小轎車s 內(nèi)做功66000J （5）比較功率大小方法 a、做功時間相同，比較做功的多少，在時間相同時，做功越多功率越大。 b、做功相同時，比較做功時間長短，在做相同多的功，用時越短，功率越大機械效率38. 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39. 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

11、有用40. 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=FS41. 機械效率：定義：有用功跟總功的比值。 42. 額外功： 定義：并非我們需要但又不得不做的功43. 提高機械效率的方法：減小機械自重、減小機件間的摩擦。44. 通常是減少額外功，如搞好潤滑，減輕機械自重；在無法減小額外功的情況下，采用增大有用功來提高機械效率。例如，在用滑輪組提高重物（不計摩擦）時：45. 為提高機械效率，在機械結(jié)構一定的情況下，可以采取增加提升物重的辦法來實現(xiàn)。W有W總 =GhFS=46. 機械效率的測量：原 理：應測物理量：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

12、 材：除鉤碼、鐵架臺、滑輪、細線外還需 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：動滑輪越重，個數(shù)越多則額外功相對就多。提升重物越重，做的有用功相對就多。 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。動能和勢能47. 能量：一個物體能夠做功，我們就說這個物體具有能 理解：能量表示物體做功本領大小的物理量；能量可以用能夠做功的多少來衡量。一個物體“能夠做功”并不是一定“要做功”也不是“正在做功”或“已經(jīng)做功”如：山上靜止的石頭具有能量，但它沒有做功。也不一定要做功。48.

13、探究決定動能大小的因素：猜想：動能大小與物體質(zhì)量和速度有關；實驗研究：研究對象：小鋼球 方法：控制變量； 如何判斷動能大?。嚎葱′撉蚰芡苿幽究熳龉Φ亩嗌偃绾慰刂扑俣炔蛔儯菏逛撉驈耐桓叨葷L下，則到達斜面底端時速度大小相同；如何改變鋼球速度：使鋼球從不同同高度滾下；分析歸納：保持鋼球質(zhì)量不變時結(jié)論：運動物體質(zhì)量相同時；速度越大動能越大；保持鋼球速度不變時結(jié)論：運動物體速度相同時；質(zhì)量越大動能越大；得出結(jié)論：物體動能與質(zhì)量和速度有關；速度越大動能越大，質(zhì)量越大動能也越大。49. 機械能：動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。理解：有動能的物體具有機械能；有勢能的物體具有機械能；同時具有動能和勢能的物體具有機械能

14、。動能轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化勢能彈性勢能重力勢能50. 動能和勢能的轉(zhuǎn)化（1）知識結(jié)構：（2）動能和重力勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：51. 質(zhì)量一定的物體，如果加速下降，則動能增大，重力勢能減小，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；52. 質(zhì)量一定的物體，如果減速上升，則動能減小，重力勢能增大，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能；53. 動能與彈性勢能間的轉(zhuǎn)化規(guī)律：如果一個物體的動能減小，而另一個物體的彈性勢能增大，則動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能；如果一個物體的動能增大，而另一個物體的彈性勢能減小，則彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。54. 動能與勢能轉(zhuǎn)化問題的分析：首先分析決定動能大小的因素，決定重力勢能（或彈性勢能）大小的因素看動能和重力勢能（或彈性勢能）如何變化。還

15、要注意動能和勢能相互轉(zhuǎn)化過程中的能量損失和增大如果除重力和彈力外沒有其他外力做功即：沒有其他形式能量補充或沒有能量損失），則動能勢能轉(zhuǎn)化過程中機械能不變。55. 題中如果有“在光滑斜面上滑動”則“光滑”表示沒有能量損失機械能守恒；“斜面上勻速下滑”表示有能量損失機械能不守恒?！具^手訓練】1. 不計空氣的作用，乒乓球從桌面彈起后，在空中受到重力的作用（不計阻力），這個力的施力物體是 ，方向是 。2. 兩個相互接觸的物體與它們要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動時，就在接觸間產(chǎn)生一個阻礙相對運動的力，這種力就叫做 。 3. 滑動摩擦力的大小跟物體間的 和 有關。摩擦力的方向跟物體運動的方向相 。4. 分析以下

16、摩擦，屬于有害摩擦的是( )A寫字時，手與筆之間的摩擦B走路時，鞋底與地面之間的摩擦C騎車時，車輪與車軸之間的摩擦D皮帶傳動時，皮帶與皮帶輪之間的摩擦5. 下面關于力學現(xiàn)象的解釋中正確的是A小球在空中下落得越來越快，是因為力可以改變物體的運動狀態(tài)B人用力推車，車未動，是因為推力小于摩擦力C小孩從滑梯上自行下滑，是因為他受到慣性的作用D書本靜止在課桌上，是因為書本的重力與書本對桌面的壓力平6. 如圖所示，某同學用40N的水平力將一個重30N的物體壓在豎直的墻壁上使其處于靜止狀態(tài)，則物體與墻壁間的摩擦力是A、40N B、30N C、10N D、70N7. 定滑輪實質(zhì)是個 杠桿。使用定滑輪不省力，但

17、是能 。動滑輪實質(zhì)是個動力臂為阻力臂2倍的杠桿，根據(jù)杠桿的平衡條件，動滑輪能省 力。8. 使用滑輪組時，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提重物所用的力就是物重的幾分之一 。若一動滑輪和所掛的重物的總重是500牛，則所用的拉力F大小是 牛。9. 如圖1所示，表示用滑輪或滑輪組提起同一重物的幾種方法其中最省力的是 (動滑輪重和摩擦忽略不計)：【家庭作業(yè)】一、填空題(每空1分，共26分)1用托盤天平稱物體質(zhì)量時，物體應放在天平的_盤中，如果發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè)，應該_(填“增加”或“減少”)砝碼2自行車車輪的外表面都有凹凸不平的花紋，這是為了_，菜刀的刀刃要做得很薄，這是為了_ 3在百米跑訓練中，測得

18、一短跑運動員起跑后5 s跑完34 m，即可達到最大速度11 m/s，以后保持這一速度跑完全程，則這名運動員這次百米跑的成績(時間)是_s，他百米跑的平均速度為_m/s4沿直線運動的物體在一直線上的兩個力作用下，其運動的速度越來越小，那么這兩個力的合力大小一定_零(選填“大于”“小于”“等于”)，合力的方向與運動的方向_5木塊的密度是0.6 g/cm3，冰塊的密度是0.9 g/cm3，若它們的體積相等，都漂浮在水面上，則木塊受到的浮力_冰塊受到的浮力，木塊露出水面的體積_冰塊露出水面的體積(選填“大于”“小于”“等于”)6下列實物屬于哪種簡單機械：(1)操場上旗桿頂端的小輪屬于(2)碼頭上起重機

19、吊鉤上方的鐵輪屬于(3)家用縫紉機的腳踏板屬于7將以下做法中用到的主要物理知識分別填在題后的橫線上(簡要寫出物理知識的內(nèi)容)攔河壩總是下部寬上部窄用吸管將杯中的飲料吸入口中自行車的軸承上要經(jīng)常加油把斧柄的一端在水泥地面撞擊幾下，斧頭就牢牢地套在斧柄上8汽車如果空載和滿載時都以相同的速度行駛，空載時具有的動能滿載時的動能，停在山頂上的卡車具有的重力勢能該車在山下時具有的重力勢能(填“大于”“等于”或“小于”)9把一個空杯子底朝上豎直按入水中，隨著杯子沒入水中深度的增加，杯中空氣的壓強體積10甲、乙兩支完全相同的試管，內(nèi)裝密度相等的同種液體，甲管豎直放置，乙管傾斜放置，兩管液面相平，如圖所示，設液

20、體對兩試管底的壓強分別為p甲和p乙，則p甲_p乙(填“大于”“等于”或“小于”)11用50 N的水平拉力拉著重為200 N的小車沿水平道路在1 min內(nèi)前進60 m，則拉力做的功為_J，拉力的功率為_ W12某高層樓房中，五樓水龍頭出水口的水的壓強是2.5105 Pa，那么比它高12 m的九樓的出水口的水的壓強是_，比它低12 m的底樓水龍頭出水口的壓強是_Pa(g10 N/kg)二、選擇題(每題3分，共36分)13甲同學把耳朵貼在長鐵管的一端，乙同學在另一端敲一下鐵管，甲同學聽到兩次響聲，這是因為()A聲音有反射現(xiàn)象B聲音在空氣中比在鐵中傳播的快C聲音有折射現(xiàn)象D聲音在空氣中比在鐵中傳播的慢

21、14放在水平桌面上靜止不動的電視機，受到彼此平衡的兩個力是()A電視機受到的重力和桌面對電視機的支持力B電視機受到的重力和電視機對桌面的壓力C桌面對電視機的支持力和電視機對桌面的支持力D桌面受到的重力和電視機對桌面的壓力15用1 m的玻璃管做托里拆利實驗，下面幾種情況中對管內(nèi)水銀柱豎直高度有影響的是()A玻璃管的粗細B玻璃管的長短C實驗所在的高度D玻璃管插入水銀槽的深度16如圖所示的三只相同的燒杯分別放有質(zhì)量相等的煤油、水、硫酸，根據(jù)液面高度判斷盛硫酸的是()A甲杯B乙杯C丙杯D無法判斷17三個分別用銅、鐵、鋁制成的正立方體，它們的質(zhì)量相等，把它們放在水平桌面上，則對桌面壓強大的是()A銅立方

22、體B鐵立方體 C鋁立方體D三個一樣大18有一人用一滑輪組分別將1000 N和2000 N的物體勻速提高相同的高度，動滑輪重200 N，繩重及摩擦都不計，則在上述兩種情況中()A人做的額外功相等B滑輪組的機械效率相等C人做的總功相等D人做功的功率相等19下列各現(xiàn)象中不屬于慣性現(xiàn)象的是()A剎車時，人的身體向前傾B放入水中的鐵球很快沉入水底C汽車關閉發(fā)動機后，車還會向前運動一段距離D錘頭松了，用力將錘柄撞擊固定物，使錘頭緊套在柄上20下列工具或儀器中屬于省力杠桿的是()21用手握住汽水瓶，汽水瓶并不滑落，這是因為()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手給汽水瓶的摩擦力大于瓶的重

23、力D手給汽水瓶的摩擦力等于瓶的重力22兩手對拉一彈簧秤，它的示數(shù)是10 N，這兩手的拉力分別為()A5 N，5 NB10 N，10 NC0 N，0 ND 20 N，20 N23如圖所示，原來靜止的物體A在水平拉力F作用下沿水平面做直線運動，速度逐漸增大，則拉力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Ff24兩個完全相同的容器中分別盛有質(zhì)量相等的水和酒精，如圖所示下列說法正確的是()A兩容器底受到的壓力相等B液面下深度相同的兩處a、b所受液體的壓強相等C盛水容器底部受到的壓強較大D盛水容器底部受到的壓強較小三、實驗題(每題7分，共14分)25把從圖所示實驗中觀察到的彈簧秤和量筒