第一节 杠杆及其平衡条件.doc

第一节 杠杆及其平衡条件(第1课时)1.杠杆的五个要素是:_、_、_、_、_2.在下图中作出动力臂和阻力臂. 【自学指导】一、1.当杠杆_时,杠杆就处于平衡状态.二、探究:杠杆的平衡条件1.检查你桌上的实验器材,试着写出它们的名称: _、_、_.2.每个钩码的质量是_g,它的重力是_N.(g=10N/kg)3.步骤:(1)把杠杆的中点支在支架上,调节杠杆两端的螺母,使杠杆平衡在水平位置.(2)在杠杆两端挂上不同数量的钩码,这时杠杆两端受到的作用力等于各自钩码的重力,移动钩码的位置,使杠杆平衡.把支点右边的钩码当作动力F1,支点左边的钩码重力当作阻力F2,量出杠杆平衡时的动力臂L1和阻力臂L2,把F1、F2、L1、L2的数值填入表中.(3)改变钩码的个数和力臂的数值,再做两次实验,将数值填入表中.实验次数动力F1/N动力臂L1/m阻力F2/N阻力臂L2/m1234.分析论证,得出结论.对上表中的数据进行分析,例如可以对它们进行加、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?杠杆的平衡条件是:_.或写做:_.5.交流和评估.实验时,为什么要保持杠杆在水平位置平衡,这样做有什么好处?实验中能不能调节螺母使杠杆平衡?课 堂 作 业1.杠杆的平衡条件的表达式是_;根据平衡条件,可以得出,当动力臂大于阻力臂,即L1L2时,平衡时动力_阻力;当动力臂小于阻力臂,即L1F2 W1=W2 C F1=F2 W1W2 D F1F2 W1W2第四节 功率【自学指导】一、建筑工地上要把砖送到楼顶,或用起重机搬运,或用工人搬运,不管怎样搬运,都是克服重力做功,那么运送砖块所做的功我们可以用公式_来计算.运送同样多的砖,起重机和工人所做的功_(填“相同”或“不同”),但是工人所用的时间_(填“长”或“短”),所以工人做功较_(填“快”或“慢”).不同物体做相同的功,时间短的做功较_,时间长的做功较_.(填“快”或“慢”)不同物体做功的时间相同,做功多的物体做功较_,做功少的物体做功较_.由此可见物体做功有_之分.这跟物体的运动也有_之分是一样的.二、功率表示_的物理量;_叫做功率.计算公式是:_.其中W表示_,单位是_;t表示_,单位是_. P表示_,根据公式写出的功率的单位是_,专用单位是_简称_,符号是_,两个单位之间的关系是_.工程技术上还常用_做单位,1kW=_W.功率是机械的_之一.某物体的功率是1000W,它的物理意义是_.【课外补充】在车辆中,常用“马力”来表示汽车的发动机的大小.“马力”是功率的单位,1马力=735W,这个单位我们在物理上一般不用,只是在日常生活中用.三、【典型例题】例1.建筑工地上,水泥板质量是1t,起重机在20s内匀速把它提升到5m的高度,起重机提升重物的功率是多少W?合多少KW?(g=10N/kg)例2.质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物,一匹马拉着它沿水平道路将货物匀速运到了3000m外的货场,共用时40min,如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做功的功率.课 堂 作 业 1.下列说法中正确的是( )A 机械做的功越多,它的功率一定大 B 机械做功时间短,它的功率一定大C 机械做功越快,它的功率就越大 D 做相同的功,机械用的时间长,它的功率大2.下列都是功率的单位的是( )A W、J/s B KW、Pa C W、N/m D N/m2、Nm3.某机械在2min内把600N的物体匀速提升4m,这个机械的功率为( )A 2400W B 1200W C 20W D 50W4.10kw的机器正常工作时,每分钟做的功是( )A 10J B 2.4107J C 6105J D 104J5.一台机器的功率是750W,它表示的意思是( )A 这台机器1min做功是750W B 这台机器1min做的功是750JC 这台机器1s做的功是750J D 这台机器1s做的功是750W 6.甲乙两台机器,功率之比为2:3,工作时间之比为1:3,则它们所做的功之比为( )A 2:9 B 2:1 C 3:2 D 3:17.计算功率的公式是P=_,由此公式变形可得计算功的另外一个公式W=_.此公式中只有功率的单位是_,时间的单位是_,功的单位才是焦耳.8.甲乙两台机械,它们的功率之比是3:1,在相同的时间里,所做的功之比为_,若做相同的功,则所需时间之比是_.9.蓝鲸游动时的功率可达350KW,合_W;某洗衣机的功率是350W,合_kW.10.在水平地面上,小明用50N的水平推力推重100N的箱子,在10s内前进了10m,小明推箱子的功率为_W.11.起重机以0.1m/s的速度将重400N的重物匀速提高5m,起重机做功_J,它的功率是_W,合_KW.12.建筑工地上有300块砖,已知每块砖的质量是1.2kg,把这些砖运送到15m高的楼顶,如果用起重机需要1min,而如果用工人则需要1个小时,分别计算起重机和工人的功率.(g=10N/kg)学习基础知识测验1.如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上_,力学里就说这个力做了功.2.做功的两个必要因素:一个是_,另一个是_.3.在物理学中,功=_.用公式表示就是_.其中F表示_,单位是_;s表示_,单位是_;W表示_,功有两个单位,分别是_和_,它们的换算关系是_.4.功率是表示_的物理量,_叫做功率.用公式表示为_,其中W表示_,单位是_;t表示_,单位是_;P表示_,单位是_或_,它们的换算关系是_另外工程技术上还常用_做功率的单位,1KW=_W.功率是机械的_之一.5.下列实例中,力做了功的是( )A.起重机吊着楼板从一楼运送到三楼 B.静止的小车在拉力作用下向前运动 C.用力搬石头但没有搬起 D.用力提着一桶水在水平路面上前进 E.冰雹在重力作用下向下落 F.冰块在光滑的水平面上运动 G.举重运动员举着杠铃不动 H.人用力把铅球推出去6.一台电动机的功率是150W,则它的物理意义是( )A 这台机器所做的功是150J B 这台机器在1秒内所做的功是150JC 这台机器1秒内完成的功是150W D 这台机器1秒内的功率是150W7.关于功率,下列说法正确的是( )A 功率是表示做功多少的物理量 B 机械做功越多,它的功率就越大C 机械做功所用时间越短,它的功率就越大 D 做相同的功,用的时间越长,功率越小8.甲乙两人体重相同,甲用1min走上楼,乙用半分钟跑上同一楼,则( )A 甲的功率大 B 乙的功率大 C 两者的功率一样大 D 无法确定9.质量为50kg的雪橇上装载了350kg的货物,一匹马拉着它沿水平道路将货物匀速运到了3000m外的货场,如果雪橇行进中受到的摩擦力是800N,求马运货时做的功.10.建筑工地上,水泥板质量为0.7t,起重机在14s内匀速把它提升到4m的高度,起重机提升重物的功率是多少? (g=10N/kg)第四节 机械效率学案(第1课时)【自学指导】一、务必解决好以下几个问题:1.把重100N的沙子运上三楼,如果忽略所使用器械的重及摩擦,则需要做功多少?试计算.2.按实际情况考虑,图中用三种方法把重100N的沙子运上三楼,人都要克服哪些物体的重力做功?并分别计算这些功的大小.方法一:方法二:方法三:3.你哪种方法最好?哪种方法最不好,为什么?二、阅读课本,理解什么是有用功、额外功、总功.1._叫有用功;_叫额外功;_叫总功.2.以图9.4-1中第二种方法为例,克服_的重力做得功是有用功,克服_的重力做得功是额外功.在做功的时候,我们总希望_功在总功中占的比例高些.3.分别计算图9.4-1中三种方法中有用功在总功中占的比例.方法一:方法二:方法三:三、阅读课本,理解什么是机械效率.1._叫机械效率.用_表示总功,_表示有用功,_表示机械效率.计算机械效率的表达式是:_2.起重机的机械效率一般为_,滑轮组的机械效率一般为_,抽水机的机械效率一般为_.3.提高机械效率的办法主要有哪些?4.思考:为什么使用任何机械的机械效率总是小于1?【典型例题】一台起重机把质量为0.7t的重物匀速提升了4m,而它的电动机所做的功是3.5104J,则起重机所做的额外功是多少?起重机的机械效率是多少?课堂作业题一台起重机将重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)简单机械的机械效率的计算【典型例题】一、杠杠的机械效率.例1.用动力臂是阻力臂2倍的杠杆将重400N的货物抬高20cm,手向下压杠杆的力是250N,手下降的高度是多少cm?这个杠杆的机械效率是多少?二、动滑轮的机械效率.例2.用动滑轮把重40N的物体匀速提高20m,所用的拉力是25N,则拉力的作用点移动的距离是多少?动滑轮的机械效率是多少?三、滑轮组的机械效率.例3.某人用如图所示的滑轮组将重3000N的物体提高6m,所用的拉力是1250N,则拉力的作用点移动的距离是多少?此滑轮组的机械效率是多少?四、斜面的机械效率.例4.沿着长6m、高2m的斜面,将1200N的物体拉到车上去,所用的拉力是500N,则斜面的机械效率是多少?【针对练习】1.用动力臂是阻力臂5倍的杠杆,匀速将100N的重物举高0.2m,所用动力是40N,杠杆的机械效率是_.2.用动滑轮将重80N的货物提升4m,若加在绳子自由端的拉力F=50N,则绳子移动的距离是_m;动滑轮对物体做的有用功是_J,该动滑轮的机械效率是_.3.某人用如图所示的滑轮组提升2000N的重物,所用的拉力是800N,绳子自由端被拉下4m,这个人做的总功是_J,有用功是_J,滑轮组的机械效率是_.4.斜面高1m,长为3m,工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,则这个斜面的机械效率是_.5.某人用动滑轮把重1000N的货物匀速提高10m,如果这个动滑轮的机械效率是80%,试求在此过程中人拉绳的力是多少?6.沿着长5m、高1m的斜面,将1000N的物体拉到车上去.(1)如果不考虑摩擦,需要的拉力是多少?(2)如果所用的拉力是250N,则斜面的机械效率是多少?7.某人用如图所示的滑轮组提升重物(忽略绳与滑轮之间的摩擦).已知每个动滑轮重50N(1)当重物的重力为300N时,则需要的拉力是多少?此时的机械效率是多少?(2)当被提升的重物重力是3000N时,则需要的拉力是多少?此时的机械效率又是多少?(3)通过以上两步计算,你得到什么启示?练习一选择题1在图中的四种情境中，人对物体做功的是（ ）2如图所示，在水平拉力F作用下，使重40N的物体A匀速移动5m，物体A受到地面的摩擦力为5N，不计滑轮、绳子的重力及摩擦，拉力F做的功 ( )A50J B25J C100J D200J 3下列说法中，最接近实际情况的是 ( ) A成年人走两步的距离大约是1.5m B家用白炽灯功率约为1000W C一名中学生体重约为50N D物理课本质量是16kg4图3中的铡刀、瓶盖起子、手推车、铁锨都属于杠杆，其中费力杠杆是( ) 图3 图45如图4所示，杠杆AOB的A端挂重为GA的物体，B端挂重GB的物体，杠杆处于平衡状态，AO=BO，杠杆自身重力不计，则 ( )AGA=GB BGAGB D无法判断6初二物理兴趣小组的同学学习了功率知识后，进行了“比一比谁上楼功率大”的比赛其中某同学从一楼跑到三楼用了10s，则他上楼过程中的功率大约是（）A3W B30W C300W3000 W7如图5所示，在“研究杠杆的平衡条件”的实验中，杠杆上每小格的长度都相同，两边挂上钩码后杠杆平衡，如果把两边的钩码都同时向里移动一个格，则杠杆 （ ） A仍能平衡 B不能平衡，A端上升C不能平衡，B端上升D无法判断 图5 图6 图78如图6为脚踩式垃圾桶的示意图，在开盖子的过程中，是杠杆ABC和杠杆A，B，C，在起作用，对两个杠杆的认识正确的是 （ ） AABC和ABC，都是省力杠杆 BABC和A，B，C，都是费力杠杆 CABC是省力杠杆，A，B，C，是费力杠杆DABC是费力杠杆，A，B，C，是省力杠杆9小明同学用40N的水平推力沿水平地面推重为200N的小车，匀速前进了5m,所用时间为20s，在这个过程中 （ ）A重力做功1000J B推力做功200Jc小车所受合力为160N D小明做功功率为50W10学生在做模拟“蹦极”的小实验，如图7所示，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在a点，b点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，c点是小石块从a点自由下落所能到达的最低点在小石块从b点到c点运动的过程中，以下说法正确的是 （ ）A小石块动能一直在增加 B.小石块减少的重力势能全部转化为动能C小石块经过b点时，橡皮筋具有弹性势能D小石块到达c点时，动能为零二.填空题15.如图所示，某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为18kg的面粉，所用的拉力为100N，则动滑轮的机械效率为_若用此动滑轮匀速提起一袋质量为25Kg的大米，当拉绳子的速度为_ms时，拉力的功率为54W(取g=10Nkg，绳重与摩擦不计)16小明用100N的力沿竖直方向将杠杆的一端拉下2m时，杠杆的另一端把320N的重物提高了05m，他做的有用功是_J，总功是_J，杠杆的机械效率是_ 三、作图与实验19.用滑轮组拉出陷人泥中的汽车在图11中画出最省力的绳子绕法 图11 图 12 图13 图1420.画出图12中杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂21画出使杠杆AB在图13所示位置静止时，所用最小力F的作用点和方向22如图14所示，重200 N的均匀木板AB在细绳拉力作用下保持静止请你根据所给出的标度画出木板受到的重力和拉力的图示，以及拉力的力臂25兰兰和芳芳运用如图16所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其他因素，是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种： 猜想l：可能与匀速提升的速度大小有关； 猜想2：可能与被提升的钩码重力有关；猜想3：可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重力都有关；猜想4：可能与钩码被提升的高度有关兰兰和芳芳分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表 图16 图17兰兰的实验记录： 芳芳的实验记录： 物理量控制因素钩码重N绳端拉力N 机械效率 大致相同 10 42 794% 的速度提升 15 60 探究结果 物理量控制因素钩码重N绳端拉力N机械效率 较小提升速度 10 42 794% 较大提升速度 10 42 794% 探究结果 (1)请帮助芳芳完成表中的一项计算； (2)请根据她们的实验记录，分别在表中写出探究结果；(3)归纳她们的实验探究，你所得的结论是：_四、计算题26如图17所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体，10S内绳子的自由端拉下16m，已知做的额外功是800J，若绳重和摩擦不计，试求：(1)绳自由端拉力的功率；(2)滑轮组的机械效率；(3)动滑轮的总重；(4)若用此装置匀速提起1200N的重物，则拉力为多少N? 27在某工地上，工人师傅用滑轮组起吊重为600N的物体，他站在地面上用200N、的力往下拉绳，使物体匀速上升3m，滑轮组工作时的效率为75(1)求滑轮组提升重物所做的有用功和该工人的拉力所做的总功；(2)求该滑轮组中吊起动滑轮的绳子股数n，并画出这个滑轮组的示意图 28图所示装置的机械效率是90%，物体A在拉力F的作用下，以1.5米/秒的速度在水平面上匀速移动。已知物体A重200牛，A运动时受的阻力是72