山东省龙口市诸由观镇诸由中学八年级物理下册第九章简单机械功导学案1鲁教版五四制

《简单机械功》知识点一：杠杆五要素的判断及作图考点1、根据力作力臂、根据力臂作力例：如图1所示，杠杆OA在力F1、F2的作用下处于静止状态，L2是力F2的力臂，请在图中作出F1的力臂L1和力F2．考点2、作最小力例：如图2，在杠杆AB上挂了一个重为G的物体．为使杠杆在图中的位置静止．请在杠杆上画出最小的动力F和它的方向．考点3、判断五要素的判断图2例：在铁路道口常设有如图所示的道闸，这种道闸平时上扬，当火车要通过道口时道闸转动到水平位置，示意过往的其他车辆停车等候，这种道闸称为常开型道闸．与之相反，另一种道闸平时水平放置，当有车辆要通过时，道闸上扬，允许车辆通过，这种道闸称为常闭型道闸．对于这两种道闸重心的位置，下列说法正确的是（）A．常闭型道闸，重心应在O点右侧B．常开型道闸，重心应在O点右侧C．常闭型道闸，重心应在O点左侧D．以上说法均不正确知识点二：杠杆平衡条件及应用考点1、理解杠杆平衡条件：例：用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴线水平，如图所示；在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段．两段胡萝卜等重吗？考点2、杠杆分类例：下列机械属于省力机械的有：（）A、羊角锤B．筷子C．起瓶器D．独轮车E、船桨F、车闸G、扫帚H、天平考点3、杠杆转动时的动力变化问题F3F21例：重为G的均匀木棒竖直悬于O点，在其下端施一拉力F，让棒缓慢转到图中所示位置时，三个力中最小的力是。若再继续转动到水平位置，在转动的过程中始终水平的力F1，大小将，始终与杠杆垂直的力F2大小将，始终沿竖直方向的力F3大小将F12考点4、杠杆平衡时省力多少问题例：如图所示，用撬棒撬石头，已知BC=CD,F1和F2哪种做法省力，为什么？你认为还有没有更省力的做法？和同学交流一下，所有方法中最省力的做法是哪个？知识点三;实验探究杠杆平衡条件考点1、实验操作的判断与评估实验台上有如下实验器材：一个带支架的杠杆、天平，一个量程为0－5N的弹簧测力计、六个质量均为100g的钩码和两段细绳，刻度尺，量筒，烧杯。（1）实验所需的器材是：。(2)实验前要把杠杆的中点支在支架上，目的是，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，此时应向调节＿＿＿＿，使杠杆在＿＿＿＿平衡，这样做的好处是．(3)实验过程中，小刚同学在杠杆的两端挂上了不同数量的钩码，发现杠杆右端下沉，这时他应该将向调节，直到杠杆再次在原位置平衡。于是小刚得出了杠杆平衡条件为：，他这样得出结论是否合理？，接下来的实验步骤应该是。这样做的目的是（4）甲乙两组同学分别记录了3次实验数据如下表所示，他们在交流是甲组发现他们的错误，发生错误的原因是实验次数动力/N阻力/N动力臂/cm阻力臂/cm动力/N阻力/N动力臂/cm阻力臂/cm14554712142344368433266242510结论：动力+动力臂=阻力+阻力臂结论：动力*动力臂=阻力*阻力臂考点2、杠杆是否平衡的判断（5）如图所示，在平衡的杠杆两端各加一个同规格的砝码，杠杆是否仍然平衡？要使杠杆恢复平衡可以做怎样的调整。（6）小华将1个2N的钩码挂在杠杆左后，又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上（如图所示）.要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计的示数最小，则小华应沿方向拉弹簧测力计.此时弹簧测力计的示数为知识点四：定滑轮特点及应用例：比较图中三个力的大小关系：F1F2F3知识点五：动滑轮特点及应用考点1、怎样使用动滑轮才省力？4例1、一辆平板车的一个轮子陷入泥里，小红和小君来帮忙，小君采用帮忙拉车的方法，小红采用捯车轮的上部边缘的方法。若两人用力相同，方法合理，实际效果（）A小君的好B小红的好C一样D无法判断例2、如右图所示，在竖直向上的力F的作用下重物A沿竖直方向匀速上升。已知A的重力G=100N，重物A上升速度为0.2m/s，不计绳与滑轮摩擦及滑轮重和绳重，则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为（）A．50N0.4m/sB．50N0.1m/sC．200N0.4m/sD．200N0.1m/s考点2、使用动滑轮一定省一半力吗？例：如图所示，某同学用重为10N的动滑轮匀速提升重为50N的物体．不计摩擦，则该同学所用拉力F是（）,若拉力沿F1方向,则F1可能是（）F1A．20NB．25NC．30ND．35N知识点六：滑轮组的特点及应用考点1、滑轮组拉力的计算例：用两个相同的滑轮绕成的滑轮组固定在天花板上，如图所示．当匀速提升物体M时，自由端的拉力F=30N，物体M的速度v=0.1m/s，每个滑轮重10N，忽略绳重和轴摩擦．则下列说法正确的是（）A．自由端移动的速度为0.3m/sB．物体M的重力为60NC．天花板受到的拉力为90ND．天花板受到的拉力为100N考点2、：滑轮组设计和组装利用图中的滑轮组，用240N向下的拉力将重为900N的物体和20N重的动滑轮匀速提升到高处(绳的自重及摩擦不计)，请画出滑轮组上绳的绕法例2.使用滑轮组提升重物。已知物重为20N，绳能承受的最大拉力为6N，应该如何设计滑轮组？（不考虑动滑轮重、摩擦等因素）知识点七：探究定滑轮和动滑轮特点：小明按如图所示进行实验，研究定滑轮和动滑轮的特点，记录数据如下表所示．钩码重G/N滑轮重G轮/N测力计示数F/N钩码上升距离h/cm手拉距离s/cm第一次20.51.251020第二次20.521010由于小明实验时粗心大意，忘了在表格前注明是动滑轮还是定滑轮，请你帮他判定．（1）第一次实验研究的是滑轮的工作特点，由数据分析可知F=G总，s=h，所以其特点是：．（2）第二次实验研究的是滑轮的工作特点，由数据分析可知F=G总′，s=h，所以其特点是：．知识点八：判断是否有力对物体做功例、下列哪种情况力对物体做了功，哪种情况力对物体没有做功？（1）人搬石头，但没有搬动；（2）冰块在光滑的冰面上匀速滑动；（3）起重机匀速吊起重物；（4）用力将木块沿斜面匀速拉上一段距离；（5）起重机吊着重物水平匀速移动了一段距离．拉力对物体；（6）一同学提起一桶水，然后在水平方向上移动一段距离．在这一个过程中手对水桶做了功吗？小结：通过以上实例，你能总结出做功为零的三种情况吗？知识点九：功的计算考点1、估算题例：把一个鸡蛋举高1m，做的功大约是。考点2、把握要点，认清做功的两个必要因素计算和比较做功的多少例1某足球运动员重700N，他用100N的力将一足球踢出50m，则此运动员做的功为（）A．35000JB．5000JC．0JD．无法确定例2一人用水平力推着物体,在较粗糙的水平面上匀速前进一段距离.做功为W1;然后以水平力推着同一物体,在更粗糙的水平面上匀速前进相同的距离,做功W2,那么()，若后来又以同样大小的水平力推着同一物体,在更粗糙的水平面上前进相同的距离,做功W2,那么()A.W1＞W2B.W1＝W2C.W1＜W2D.无法确定知识点十：理解功率的物理意义例：四个同学进行爬楼梯比赛．其中功率最大的一定是（）A．体重最大的B．用时最短的C．速度最大的D．做功最快的知识点十一：功率的计算和应用例1、所示，重为100牛的物体A在水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4米／秒的速度作匀速直线运动，弹簧秤的示数为5牛.不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力，忽略绳子与滑轮间的摩擦。则物体A受到水平面的摩擦力为牛;若物体A匀速运动2秒钟，拉力F做功为焦,拉力F的功率为瓦例2、汽车司机在平路上一般驾驶得较快,当要上坡特别是上较陡的坡时,司机往往要把档位从高速档调到低速档才能顺利上坡,请问是什么原因?知识点十二：理解功的原理例1、人们使用机械时，不可能是为了（）A．省力B．省距离C．省功D．改变力的方向例2、如图所示，AC>BC,把一个物体分别沿AC、BC推上顶端，所用的推力分别为F1、F2，所做的功分别是W1、W2。在不考虑摩擦的情况下，W1W2，若斜面不光滑W1W2。（填“大于”“小于”或“等于”）4知识点十三：正确理解和区分功，功率、机械效率例：判断下列说法是否正确A．效率高的机械，功率一定大()B．做功时间长的机械，功率一定小()C．没有摩擦时机械效率为100%（）D．功率大的机械，做功一定多()E．功率大的机械比功率小的机械做功快()F．做有用功越多，机械的功率越大()G.机械的机械效率越高，表示有用功在总功中所占比例越多()H．机械的机械效率越高，表示做的有用功越多()I、使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高（）知识点十四;比较不同机械的效率高低例2、在不计摩擦和绳子质量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个动滑轮）匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为η定、η动、η组，则下列选项正确的是（）A．η组＜η动＜η定B．η定＜η动＜η组C．η动＜η定＜η组D．η定＜η组＜η动知识点十五：滑轮组机械效率考点1、影响滑轮组机械效率的因素例、用滑轮组提升重物，下列几种方法中能够提高机械效率的是（不计摩擦和绳重）（）A．改变绳子的缠绕方法B．增加重物提升高度C．减小重物提升高D．增加重物的质量考点2、计算滑轮组的机械效率在探究“滑轮组的机械效率”的实验时，用如图所示的滑轮组提升重物，（1）用5N的力将重为12N的物体匀速提升时，此滑轮组的机械效率是多少？（2）若用此滑轮组匀速提升重为18牛的物体，那么滑轮组的机械效率怎样变化？例2、质量为0.8kg的重物A先静止在水平桌面上，然后利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m，所用的拉力F大小为5N，若绳重和摩擦不计，动滑轮有质量，计算时g取10N/kg．求：（1）提升该物体时做的总功．动滑轮的重力．例3、用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N、上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）．求：（1）滑轮组的机械效率η（2）货物上升3m过程中，克服摩擦力做的功．知识点十六、计算斜面的机械效率例：如图所示，工人师傅用力沿着4m长的斜面，将重1200N的木箱匀速推到高1.5m的车上，所用时间为2s，求：1．如果斜面是光滑的，工人师傅所用的最小推力是多少2．如果工人师傅用600N的推力，该斜面的机械效率为多少3.拉力的功率是多少4、木箱在沿斜面匀速向上运动时摩擦力是否等于拉力？为多少？怎么算？知识点十七：实验测定斜面的机械效率小明猜想:A斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，B．斜面的机械效率可能与物体的重力有关．小明利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、方木块、小车等器材设计了如图所示的实验装置．测量的数据如下表：实验次数斜面倾斜程度小车重量G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长度s/m有用功W有用/J总功W总/J机械效率机械效率平均值l3030.21.610.61.637.524530.31.810.936030.411.22.060%46060.441请你根据表中的数据解答下列问题：（1）实验中可以通过来改变斜面的倾斜程度。应沿斜面向上拉动木块。（2）将表中所缺数据填写完整。（3）实验数据处理过程中出现的错误之处是：。（4）改正错误后分析比较1.2.3三次实验可以验证小明的猜想正确。分析比较3.4两次实验得出结论：（5）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面越陡越(选填“省力”或“费力”)。（6）此实验主要用到的研究方法是（7）斜面的机械效率还可能与有关．为了通过实验验证你的猜想，还需要补充的器材是。共17个知识点，27个考点知识点一考点1、L2F14考点2、F12F3考点3、A知识点二考点一、不等重，A段较重考点二、ACDF考点三、F2,变大，不变，变大考点四、F2省力，因为力臂长，F3最省力，因为力臂最长知识点三考点一、（1）一个带支架的杠杆，一个量程为0－5N的弹簧测力计、六个质量均为100g的钩码和两段细绳，刻度尺。（2）消除杠杆自身重力的影响，右，平衡螺母，水平位置、方便直接在杠杆上测出力臂（3）钩码，向右，动力*动力臂=阻力*阻力臂，不合理，改变力和力臂再做两次实验，避免实验结论的偶然性，得到普遍规律（4）不同单位的物理量不能相加；这四个物理量中的三个应该任意设定，不能有任何人为设置的规律。考点二、不平衡将右端两个钩码像左移动一格竖直向上4N知识点四、F1=F2=F3知识点五考点一、BD考点二、CD知识点六考点一、D考点二、略知识点七、定滑轮，==不省力，只改变力的方向，动滑轮，1/22省一半力，费二倍距离知识点八不做功：1、2、4、6,做功：5、7不做功的三种情况：有力无距离，有距离无力，有力有距离，但力和距离方向互相垂直D知识点九考点一、0.5J考点二、A、B知识点十、D知识点十一、10N,8J,4W知识点十二C等于小于知识点十三××××√×√××知识点十四、A知识点十五考点一、DD考点二、例1、（1）绳子自由端上升的高度s，物体上升的速度，绳子自由端上升的速度，有用功，额外功、总功，机械效率，总功的功率，有用功的功率，动滑轮重（2）1.5N变大例2、(1)4000J(2)1.2m/s（3）1250N知识点十六、（1）450N（2）75%（3）1200W（4）不等于，拉力不仅克服摩擦力还要克服重力，即在沿斜面方向上不是二力平衡。求法：先求额外功，再求摩擦力。知识点十七、（1）移动木块，匀速（2）22.41.8450%60%51.9%（3）机械效率不能求平均值（4）A斜面的机械效率可能与物体的重力无关．(5)费力（6）控制变量法（7）斜面的粗糙程度粗糙程度不同的斜面（或毛巾，棉布）4