杠桿與滑輪教學(xué)教案

1、杠桿與滑輪一、 查補(bǔ)驗(yàn)【查：試題測驗(yàn)】（檢查中考所有知識掌握）選擇題1在一次參觀上海世博會(huì)的活動(dòng)中，李先生乘電梯上樓，在電梯勻速上升的過程中，李先生的（ ）A動(dòng)能不斷增大 B重力勢能不斷增大C動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢能 D重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能2下列實(shí)例中屬于機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（ ） A內(nèi)燃機(jī)的活塞在燃?xì)馔苿?dòng)下運(yùn)動(dòng) B點(diǎn)燃的火箭飛向太空 C夏天，廣場上的石凳被曬得發(fā)燙 D隕石墜入地球大氣層成為流星3隨著科技發(fā)展，新材料、新技術(shù)不斷服務(wù)于人們的生活，許多電子設(shè)備用到熱敏電阻、光敏電阻等電路元件，它們是用下列哪種材料制成的（ ）A導(dǎo)體 B絕緣體 C超導(dǎo)體 D半導(dǎo)體 4園藝師傅使用如圖3所示的剪刀修剪樹枝時(shí)，

2、常把樹枝盡量往剪刀軸 O靠近，這樣做的目的是為了（ ）A增大阻力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離B減小動(dòng)力臂，減小動(dòng)力移動(dòng)的距離C減小阻力臂，省力D. 增大動(dòng)力臂，省力5在粗糙的水平面上，用100N的水平推力使一個(gè)重為 500N的物體前進(jìn)了10m，在此過程中（ ）A推力做了5000J的功 B推力做了1000J的功C重力做了5000J的功 D重力做了1000J的功6在鐵架臺上固定一個(gè)由定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，在繩子末端用豎直方向0.8N的拉力使2N重的物體勻速上升，下面說法正確的是（ ）A繩端移動(dòng)速度與物體上升速度相同 B繩端移動(dòng)速度是物體上升速度的兩倍C滑輪組的機(jī)械效率是83.3 D滑輪組的機(jī)械

3、效率是66.77學(xué)校校園有前后兩道門，為了加強(qiáng)校內(nèi)安全，學(xué)校給值班室安上了指示燈，只有當(dāng)兩道門都關(guān)上時(shí)（關(guān)上一道門相當(dāng)于閉合一個(gè)開關(guān)），值班室內(nèi)的指示燈才會(huì)發(fā)光，表明門都關(guān)上了。下列圖中符合要求的電路是（ ）8酒精測試儀可檢測駕駛員是否酒后駕車，如圖是它的原理圖。圖中酒精氣體傳感器的電阻的倒數(shù)與酒精氣體的濃度成正比，如果測試到的酒精氣體濃度越大，那么（ ）VSR0酒精氣體傳感器A傳感器的電阻越大 B通過傳感器的電流越小C電壓表的示數(shù)越小 D傳感器兩端的電壓越小9家用的手電筒用干電池作電源,正常發(fā)光時(shí)電流O.32A小燈泡的電功率接近：（ ）A1W B10W C0.1KW D1KW10如圖所示，電

4、源電壓恒定閉合開關(guān)S1、S2，電壓表示數(shù)為9V，電流表示數(shù)為1.5A；斷開開關(guān)S2，電壓表示數(shù)為6V則Rl和R2的 阻值分別是（ ）A6 2 B6 3C4 2 D4 3【補(bǔ)：知識總結(jié)】（杠桿與滑輪）一、 杠桿知識點(diǎn)1、杠桿定義：在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點(diǎn)。如：魚桿、鐵鍬。OF1l1l2F22、杠桿五要素組成杠桿示意圖。支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動(dòng)的點(diǎn)。用字母O 表示。動(dòng)力：使杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字母 F1 表示。阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)的力。用字母 F2 表示。說明：動(dòng)力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。 動(dòng)力、阻力

5、的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反動(dòng)力臂：從支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離。用字母l1表示。阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。用字母l2表示。畫力臂方法：一找支點(diǎn)、二畫線、三連距離、四標(biāo)簽(1)找支點(diǎn)O；(2)畫力的作用線（虛線）；(3)畫力臂（虛線，過支點(diǎn)垂直力的作用線作垂線）；(4)標(biāo)力臂（大括號）。3、研究杠桿的平衡條件：杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)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。(1)結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動(dòng)力×動(dòng)力臂阻力×阻力臂。平衡條件：F1×L1=F2×

6、;L2 (2)解題指導(dǎo)：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問題，必須要畫出杠桿示意圖；弄清受力與方向和力臂大??；然后根據(jù)具體的情況具體分析，確定如何使用平衡條件解決有關(guān)問題。（如：杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)施加的動(dòng)力如何變化，沿什么方向施力最小等。）(3)解決杠桿平衡時(shí)動(dòng)力最小問題：此類問題中阻力×阻力臂為一定值，要使動(dòng)力最小，必須使動(dòng)力臂最大，要使動(dòng)力臂最大需要做到在杠桿上找一點(diǎn)，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)；動(dòng)力方向應(yīng)該是過該點(diǎn)且和該連線垂直的方向。4、應(yīng)用：名稱結(jié) 構(gòu)特 征特 點(diǎn)應(yīng)用舉例省力杠桿動(dòng)力臂大于阻力臂省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、動(dòng)滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費(fèi)力杠桿動(dòng)力臂小于阻力臂費(fèi)力、

7、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿動(dòng)力臂等于阻力臂不省力不費(fèi)力天平，定滑輪二、滑輪組有關(guān)知識點(diǎn)：（1）n 吊起動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)（2）F 繩子自由端的拉力（3）G 動(dòng)滑輪上所掛物體的重力（4）s 繩子自由端移動(dòng)的距離（5）h 物體被提升的高度 （6）使用滑輪組時(shí)，滑輪組用幾段繩子吊著物體，提起物體所用的力就是物重的幾分之一，即F=(G物+ G動(dòng))。(當(dāng)不計(jì)繩重及摩擦?xí)r) 若不計(jì)動(dòng)滑輪重力，則有F=G物 S=nh 繩子移動(dòng)的速度V繩與物體移動(dòng)的速度V物關(guān)系：V繩nV物(7)滑輪組繞線法則：偶定奇動(dòng)：使用滑輪組時(shí)，直接承擔(dān)重物的繩子段數(shù)為n。若n為偶數(shù)時(shí)，則繩子的固定端掛在

8、定滑輪上；若n為奇數(shù)時(shí)，則繩子的固定端掛在動(dòng)滑輪上。(8)動(dòng)滑輪和定滑輪個(gè)數(shù)的確定：吊起動(dòng)滑輪的繩子的股數(shù)n動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)定滑輪個(gè)數(shù)改變施力方向不改變施力方向n為偶數(shù)1n為奇數(shù) 如圖，若利用滑輪組水平拉動(dòng)物體，則應(yīng)考慮物體所受的摩擦阻力。Ff物（1）Ff物（2）s繩ns物（3）繩子移動(dòng)的速度V繩與物體移動(dòng)的速度V物關(guān)系：V繩nV物滑輪定義種類特點(diǎn)實(shí)質(zhì)圖例作用周邊有槽，可以繞著裝在框子里的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的小輪定滑輪軸固定不動(dòng)，輪繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)等臂杠桿能改變施力的方向動(dòng)滑輪輪隨物體一起移動(dòng)動(dòng)力臂為阻力臂二倍的杠桿能省一半力滑輪組動(dòng)滑輪和定滑輪組合在一起既能省力，也能改變施力的方向2介紹滑輪的結(jié)構(gòu)：主要部分是能繞軸

9、轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子。觀察使用時(shí)的情景：a.使用時(shí)滑輪軸的位置固定不動(dòng)；這種滑輪稱為定滑輪；b.使用時(shí)軸的位置隨被拉物體一起運(yùn)動(dòng)，這種滑輪稱為動(dòng)滑輪。定滑輪和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)3定滑輪實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂的杠桿。4動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是一種能省力的杠桿。三、滑輪組1定義：將定滑輪和動(dòng)滑輪組合在一起的組合裝置稱為滑輪組。2特點(diǎn)：既能省力又能改變力的方向重物和動(dòng)滑輪的重力由幾段繩子承擔(dān)，提起重物所用的力就是物重的幾分之一。簡單滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝例：按照要求組裝下列滑輪組。（動(dòng)滑輪自重不計(jì)）用G/2的力提起重物；用G/3的力提起重物如圖所示，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量是50g，滑塊A在鉤碼的作用下恰能沿水平面勻速滑動(dòng)，那么滑塊A受到的摩擦力是

10、( ) A294 N B196 N C098 N D049 N1定滑輪實(shí)質(zhì)是_杠桿，使用定滑輪可以改變_，但它不能_。2動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是_的杠桿，使用動(dòng)滑輪可以_力，但_改變力的方向。3如圖所示的甲、乙兩個(gè)裝置中各使用了一個(gè)滑輪。其中甲圖中的滑輪是_滑輪，乙圖中的滑輪是_滑輪。4用一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組提升重物時(shí)，人對繩子的拉力是70 N，則可勻速提起_N或_N的重物。5如圖所示，有四個(gè)滑輪組，若分別用來把60 N的重物提起。在動(dòng)滑輪、繩重和摩擦不計(jì)的情況下，則F1=_N，F(xiàn)2=_N，F(xiàn)3=_N，F(xiàn)4=_N?！掘?yàn)：習(xí)題檢驗(yàn)】13.一長方體實(shí)心木塊，隨著傳送帶一起以相同的速度向左做勻速直

11、線運(yùn)動(dòng)(如圖8所示)，忽略空氣阻力，請畫出物體的受力示意圖.10如圖所示，用三種不同的方式分別拉同一物體在水平地面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所用拉力分別為F1、F2和F3，則它們的大小關(guān)系正確的是 AF3F1F2 BF1F2F3 CF2F1F3 DF3F2F111水稻是喜溫植物，春季育秧時(shí)，通常傍晚向秧田灌水，早晨將水放出，以防霜凍隱含的物理知識是，水的 較大氣溫降低時(shí)， 水能夠 (選填“放出”或“吸 收”)較多的 (選填“溫度”、“內(nèi)能”或“熱量”)12為了利用太陽能，科學(xué)家們設(shè)計(jì)了一種“太陽池”，池內(nèi)下層是濃鹽水，上層是淡水.陽光照射時(shí)，濃鹽水的內(nèi)能增加， 升高，但不會(huì)浮到淡水上面散熱，是因?yàn)闈恹}

12、水的 比淡水大.濃鹽水積聚的內(nèi)能可以通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為 能.13學(xué)校升旗儀式上，當(dāng)升旗手緩緩向下拉繩子時(shí)，旗子就會(huì)徐徐上升。這是由于旗桿頂部有一個(gè) 滑輪，它能改變力的方向，但 (選填“能”或“不能”)省力。在鍘刀、鋼絲鉗、天平、釣魚桿這些杠桿中，使用時(shí)屬于費(fèi)力杠桿的 是         14某同學(xué)利用如圖所示的裝置測定滑輪組的機(jī)械效率。他用F10N的拉力將重17N的重物勻速提升0.2m，在這一過程中，他做的總功為 ，其中有用功為 ，測出的滑輪組的機(jī)械效率為 。15單獨(dú)將一個(gè)“220V 800W”的電暖氣接入示數(shù)為的電

13、能表所在的電路中，正常工作5 h，消耗電能_ kW·h，此時(shí)電能表示數(shù)變?yōu)椤 b 16在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，小明設(shè)計(jì)了如圖 電路（1）在連接電路時(shí)發(fā)現(xiàn)，還缺少一個(gè)元件，他應(yīng)該在電路中再接入 的元件是 （2）為粗略判斷a、b兩點(diǎn)間導(dǎo)體電阻的大小，可觀察 （3）另有甲、乙兩位同學(xué)分別對小明的電路作了如下的改進(jìn)：甲把燈泡更換為電流表；乙在原電路中再串聯(lián)接入電流表你認(rèn)為 同學(xué)的改進(jìn)更好一些，理由是 拓展17（6分）按照題目要求作圖：（1）圖甲是用螺絲坩撬圖釘?shù)氖疽鈭D，畫出動(dòng)力F1的力臂l1和阻力F2的示意圖。（2）乙圖中，站在地面上的小華借助滑輪組勻速提升重物，請畫出最省

14、力的繞線方法（3）從電源、電流表和電壓表中選擇兩個(gè)器材，在圖丙中的空缺處填入它們的符號，使兩個(gè)相同燈泡都能發(fā)光（畫出一種）18(6分)一列質(zhì)量為1×103t的火車，以180kmh的速度在平直軌道上勻速行駛，整列火車受到的阻力是9×103N。 （1）火車的牽引力多大? （2）火車行駛1min時(shí)間內(nèi)，重力做了多少功?機(jī)車牽引力做了多少功?牽引力的功率多大?（7分）在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下： 在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該使鉤碼   

15、0;  （選填“快速”或“緩慢”）上升；進(jìn)行第2次測量時(shí)滑輪組的機(jī)械效率約為         （保留三位有效數(shù)字）；進(jìn)行第3次測量時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為     N，滑輪組做的有用功是     J；分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)小組得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：滑輪組的機(jī)械效率與      有關(guān)。緩慢    

16、60; 78.4%        2.4      0.3（2分） 物重或鉤碼重試題分析：在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，（1）為了在測量力時(shí)誤差小，應(yīng)使鉤碼緩慢勻速上升；（2）由表中相關(guān)數(shù)據(jù)知：G=4N，h=5cm=0.05m，F(xiàn)=1.7N，s=15cm=0.15m，則機(jī)械效率；（3）由表中數(shù)據(jù)知：G=6N，h=5cm=0.05m，=83.3%，s=15cm=0.15m，則滑輪組所做的有用功W有=Gh=6N×0.05m=0.

17、3J，解得F=2.4N；（4）滑輪組的機(jī)械效率與物重、動(dòng)滑輪重、繩重及一切摩擦有關(guān)，本題由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知，滑輪組的機(jī)械效率與物重（或鉤碼重）有關(guān)。20(7分)為研究不同物質(zhì)的吸熱能力，某同學(xué)用兩個(gè)完全相同的酒精燈，分別給質(zhì)量和初溫都相同的甲、乙兩種液體同時(shí)加熱，分別記錄加熱時(shí)間和升高的溫度，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出了兩種液體的溫度隨時(shí)間變化的圖像，如圖10所示。    （1）根據(jù)圖像，某同學(xué)認(rèn)為：“加熱相同的時(shí)間時(shí)，甲升高的溫度高一些，這說明甲吸收的熱量多一些?！边@位同學(xué)的判斷是否正確？請說明理由。  （2）要使甲、乙升高相同的溫度，應(yīng)給_加熱更長

18、的時(shí)間，這說明_的吸熱能力強(qiáng)些。 （3）如果已知甲的比熱容是1.8×103J/（kg·），根據(jù)圖像，則乙的比熱容是 _J/（kg·）。21(9分)在測定“小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中，電源電壓為4.5V，小燈泡額定電壓為2.5V、電阻約為10。(1)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng) ，并將電路連接完整。(2)閉合開關(guān)前，圖甲中滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于 （選填“A”或“B”）端。(3) 小葉同學(xué)閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P到某一點(diǎn)時(shí)，電壓表示數(shù)（如圖乙所示）為 V，若他想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中滑片P向 （選填“A”或“B”）端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為2.5V。圖丙圖乙圖甲(4)小向同學(xué)移動(dòng)滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成圖丙所示的IU圖像，根據(jù)圖像信息，可計(jì)算出小燈泡的額定功率是 W。圖23(5)小勇同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中連接好電路，閉合開關(guān)，移動(dòng)變阻器滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有較大示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是 。參考答案及解析第卷：選擇題(本題共10小題，每小題3分，共30分)題號12345678910答案BDDCBCADAB第卷：非選擇題(本題共12小題，共70分)11比熱容(1分) 放出(1分) 熱量(1分)12溫度(1分) 密度1分) 電(1分)13定(1分)