湖南省茶陵县世纪星实验学校九年级物理下册《第十三章力和机械（二）》复习学案（无答案） 湘教版VIP

1 第十三章力和机械 二 第十三章力和机械 二 复习学案复习学案 复习目标 复习目标 1 能从现实生活中感受杠杆 理解力臂 会画有关杠杆受力的力臂 2 会探究杠杆平衡条件并会利用杠杆平衡条件解决有关问题 3 知道定 动滑轮和滑轮组的特点及作用 会组装滑轮组 4 能联系实际体会简单机械在现实中的广泛运用 复习过程 复习过程 第一部分第一部分 基本知识点基本知识点 一 杠杆一 杠杆 1 定义 在 叫杠杆 说明 杠杆可直可曲 形状任意 有些情况下 可将杠杆实际转一下 来帮助确定支点 如 鱼杆 铁锹 2 五要素 组成杠杆示意图 支点 用字母 O 表示 动力 用字母 F1 表示 阻力 用字母 F2 表示 说明 动力 阻力都是杠杆的受力 所以作用点在 动力 阻力的方向 但它们使杠杆的转动的方向 动力臂 从 距离 用字母 l1表示 阻力臂 从支点到阻力作用线的距离 用字母 l2表示 画力臂方法画力臂方法 一找支点 二画线 三连距离 四标签 指出吊桥的五要素 找支点 O 画力的作用线 虚线 画力臂 虚线 过支点垂直力的作用线作垂线 标力臂 大括号 3 研究杠杆的平衡条件 杠杆平衡是指 杠杆静止或匀速转动 实验前 应调节 使杠杆在水平位置平衡 这样做的目的是 结论 杠杆的平衡条件 或杠杆原理 是 写成公式 F1l1 F2l2 也可写成 F1 F2 l2 l1 解题指导 解题指导 分析解决有关杠杆平衡条件问题 必须要画出杠杆示意图 弄清受力与方向和力臂 大小 然后根据具体的情况具体分析 确定如何使用平衡条件解决有关问题 如 杠杆转动 时施加的动力如何变化 沿什么方向施力最小等 解决杠杆平衡时动力最小问题 解决杠杆平衡时动力最小问题 此类问题中阻力 阻力臂为一定值 要使动力最小 要使动力臂最大需要做到 在杠杆上找一点 使这点到支点的距离最远 动力方向应该是 过该点且和该连线垂直的方向 4 应用 名称结 构特 征特 点应用举例 省力 杠杆 动力臂 阻力臂 撬棒 铡刀 动滑轮 轮轴 费力 杠杆 动力臂 阻力臂 缝纫机踏板 起重臂 人的前臂 等臂动力臂 阻天平 定滑轮 O F1 l1 l2 F2 A C B 2 杠杆力臂 说明 应根据实际来选择杠杆 当需要较大的力才能解决问题时 应选择 杠杆 当为了 使用方便 省距离时 应选 杠杆 五 滑轮五 滑轮 1 定滑轮 定义 中间的轴 的滑轮 实质 定滑轮的实质是 杠杆 特点 使用定滑轮不能 但是能改变 对理想的定滑轮 不计轮轴间摩擦 F 绳子自由端移动距离 SF 或速度 vF 重物移动 的距离 SG 或速度 vG 2 动滑轮 定义 和 可上下移动 也可左右移动 实质 动滑轮的实质是 动力臂为 2 倍 的省力杠杆 特点 使用动滑轮能省一半的力 但不能 理想的动滑轮 不计轴间摩擦和动滑轮重力 则 F 1 2G 只忽略轮轴间的摩擦则 拉力 F 1 2 G物 G动 绳子自由端移动距离 SF 或 vF 2 倍的重物移动的距离 SG 或 vG G动 3 滑轮组 定义 定滑轮 动滑轮组合成滑轮组 特点 使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向 理想的滑轮组 不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力 拉力 F 1 n G 只忽略轮轴间的摩擦 则拉力F 1 n G物 G动 绳子自由端移动距离 SF 或 vF n 倍的重物移动的距离 SG 或 vG 组装滑轮组方法 首先根据公式 n G物 G动 F 求出绳子的股数 然后根据 奇动偶定 的原 则 结合题目的具体要求组装滑轮 省力情况 几段绳子承担重物和动滑轮的总重 提起重物所用力就是物重的几分之一 注 注 一般说绳子自由端如果向上拉动 数绳子股数时算上此绳数 如果自由端向下拉动 数绳子股 数时 不算此绳数 设计滑轮组一般先依拉力 阻力关系或依拉力移动距离与重物移动距离确定绕 滑轮组的绳子股数再按绳子股数 拉力方向推出动滑轮和定滑轮的个数 动滑轮个数 n 为偶 2 n N 动 数时 n 为奇数时 2 1 n N动 第二部分第二部分 重要例题讲解重要例题讲解 例例 1 1 如图 2 所示的四种用具中 属于费力杠杆的是 l1l2 F2 F1 F1 l1 F2 l2 拉 动滑物 F GG n 3 例例 2 2 如图所示 杠杆在水平位置处于平衡状态 杠杆上每格均匀 等距 每个钩码都相同 下列四项操作中 会使杠杆左端下倾的是 在杠杆的两侧同时各减掉一个钩码 在杠杆的两侧钩码下同时 各加挂一个相同的钩码 将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一个 小格 将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一个小格 A B C D 例例 3 3 同一物体沿相同水平地面被匀速移动 如图 4 拉力分别为 F 甲 F 乙 F 丙 不计滑轮与 轻绳间的摩擦 比较它们的大小 则 A F甲 F乙 F丙 B F甲 F乙 F丙 C F甲 F乙 F丙D F甲 F乙 F丙 例例 4 4 不等臂直杠杆在动力和阻力作用下 已处于平衡状态 采用下列办法不能使杠杆平衡的是 A 在杠杆上再施加一个力 使这个力的作用线通过杠杆的中点 但不通过支点 B 在杠杆上再施加一个力 使这个力的作用线通过支点 C 使动力和阻力同时减小到原来的 1 2 D 使动力臂和阻力臂同时变为原来的 2 倍 例例 5 5 图 15 是人们用木棒撬石块的示意图 撬石块有两种方法 第一种 是以 B 点为支点 在 C 点用与棒垂直的力 F1 向下撬 第二种是以 A 点为 支点 在 C 点用与棒垂直的力 F2 向上撬 木棒自重不计 1 在图中画出力 F2 的力臂 2 若石块压在棒上的 D 点正好是 AB 的中点 你认为第 种方法更省 力一些 理由是 例例 6 6 如图 5 所示 重力不计的杠杆OAB 可绕O点在竖直平面内转动 重力为 100N 的物体挂在OA的中点处 已知OA 40cm AB 30cm OA 垂直于AB 杠杆与转动轴间的摩擦忽略不计 要使杠杆平衡 且OA段 处于水平位置 那么作用于B端的最小力的力臂等于 cm 最 小力的大小等于 N 例例 7 7 如图 5 所示 均匀木棒 AB 长为 1m 水平放置在O O 两个支点 上 已知AO O B的长均为 0 25m 若把B端竖直向上稍微抬起一点 距离 至少要用力 20N 则下列说法中不正确的是 A 木棒自重 60N B 若把 B 端竖直向下秒微压下一点距离至少要用力 60N C 若把 A 端竖直向上稍微抬起一点距离至 少要用力 40N D 若把 A 端竖直向下稍微压下一点距离至少要用力 60N 例例 8 8 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 不计绳与滑轮摩擦以及滑轮重和 绳重 则拉力F的大小和滑轮上升的速度分别为 A 50N 0 4m s B 50N 0 1m s C 200N 0 4m s D 200N 0 1m s 例例 9 9 小军同学为了探究 使用动滑轮的省力情况 使用了如图所示的实验装 实验前 小军用 弹簧秤测得动滑轮的重力为 1 0N 每个钩码的重力为 0 5N 实验过程中 小军多次改变动滑轮所 挂钩码的数量 分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧秤示数 并将其填写在预先设计好的记 录表中 见下表 4 分析实验数据可以得出 在忽略摩擦 绳重及实验误差的条件下 弹簧秤的示数 F 与钩码的重力 G 以及动滑轮的重力 G0 的关系为 在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条 件下 使用动滑轮 例例1010 在 研究杠杆平衡条件 实验中 1 1 实验前出现图甲所示情况 为了使杠杆在水平位置平衡 应将杠杆左端的螺母A 向 调 填 左 或 右 这时使杠杆水平平衡的目的是 这时杠杆 重力的力臂为 2 2 实验过程中出现图乙所示情况 为了使杠杆在水平位置平衡 这时应将右边的钩码 这时使杠杆水平平衡的目的是 3 3 图乙中杠杆水平平衡后 在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码 这时杠杆将 填 保持水平平衡 顺时针转动 或 逆时针转动 4 4 实验中共有 6 个钩码 杠杆上每格距离相等 调节好杠杆后 在杠杆左边 离支点 2 格的 A 处挂有 3 个钩码 如图丙所示 为使杠杆在水平位置平衡 请你在杠杆右边挂上钩码 用一种方法 你的方法是 5 5 实验中改变支点两侧的钩码位置和个数 用同样的方法一般要做三次实验 得到三组数据并 进行分析 这样做的目的是 6 6 某同学用如图所示的装置验证杠杆的平衡条件 调节左边钩码的个数和悬挂位置 使杠杆水 平平衡时 读出弹簧测力计的示数 F1 钩码对杠杆的拉力 F2 测得支点 O 到这两个力的作用点的距 离 OA OB 他将所得数据直接代入杠杆的平衡条件的公式中 发现 F1 OB 和 F2 OA 并不相等 从 而认为杠杆的平衡条件不一定是 F1L1 F2L2 实验中弹簧测力计的示数为 这个同学的失误 在什么地方 答 F1 OB 与 F2 OA 哪个大 答 实验中 用图 9 所示的方式悬挂钩码 杠