爱思物理 初三 第1学期第18周 备课笔记【第13章45】.doc

爱思物理 初中组 电子邮箱： 联系电话思物理 初三 第1学期第18教学周 备课笔记 12.24-12.30力和机械4.5 杠杆和其他机械【说明】1、材料仅供爱思物理九年级学生使用。在你接受爱思物理教育以后，希望你能够利用我们为你提供的学习资料由浅入深、循序渐进，独立思考、自主学习、逐步提高，养良好的学习习惯，夯实知识基础， 提高解题技能，取得更好成绩。2、材料分【说明】、【进度】、【知识】、【题型】、【练习】、【中考】五部分。3、材料中A类问题为基础题型、B类问题为提高题型、C类问题为能力题型，E类问题为思维力题型。其中B类问题为中考中等难度上下的问题，C类问题为中考难度较大的问题，E类问题则为 “浅竞赛”难度的问题【进度】本周的备课重点是“杠杆、动力、阻力、动力臂、阻力臂、杠杆平衡条件、定滑轮、动滑轮和滑轮组”，要求学生能够理解杠杆、动力、阻力、动力臂、阻力臂、杠杆平衡条件、定滑轮、动滑轮和滑轮组的基本概念和基本规律并及时复习总结，因为“杠杆、动力、阻力、动力臂、阻力臂、杠杆平衡条件、定滑轮、动滑轮和滑轮组”是本学期期末考试的重点内容，也是中考的考点。利用“杠杆、动力、阻力、动力臂、阻力臂、杠杆平衡条件、定滑轮、动滑轮和滑轮组”准确地分析问题又是本章节的难点内容。因此要特别的关注“杠杆、动力、阻力、动力臂、阻力臂、杠杆平衡条件、定滑轮、动滑轮和滑轮组”讲解和练习,总结概括出其内在的规律，在学生心目中形成知识框架，呈现出知识脉络。【知识】一、杠杆1、 定义：在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。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。OF1l1l2F22、 五要素组成杠杆示意图。支点：杠杆绕着转动的点。用字母O 表示。动力：使杠杆转动的力。用字母 F1 表示。阻力：阻碍杠杆转动的力。用字母 F2 表示。说明 动力、阻力都是杠杆的受力，所以作用点在杠杆上。 动力、阻力的方向不一定相反，但它们使杠杆的转动的方向相反动力臂：从支点到动力作用线的距离。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：一找支点、二画线、三连距离、四标签 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：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂。 结论：杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力动力臂阻力阻力臂。写成公式F1l1=F2l2 也可写成：F1 / F2=l2 / l1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：此类问题中阻力阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大，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大于阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂小于阻力臂费力、省距离缝纫机踏板、起重臂人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆动力臂等于阻力臂不省力不费力天平，定滑轮l1l2F2F1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，应选择省力杠杆，当为了使用方便，省距离时，应选费力杠杆。二、滑轮1、 定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：定滑轮的实质是：等臂杠杆特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮(不计轮轴间摩擦）F=GF1l1F2l2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：和重物一起移动的滑轮。（可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。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)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。【例题选讲】一、知识性考点考点1 常见的力及其分析例1 如图13-157所示，用一水平推力F将木块挤压在竖直墙壁上处于静止状态，则木块受到的力有 ( )A重力、水平推力及墙壁对它的支持力 B重力、水平推力、墙壁对它的支持力及向上的摩擦力C水平推力及墙壁对它的支持力 D重力及墙壁对它的摩擦力 【解题策略】 (1)明确对物体进行受力情况分析的程序：一重力，二弹力(支持力、拉力、压力)，三摩擦力(或其他阻力)(2)分析物体的受力情况时，首先要看物体是否处于平衡状态，处于平衡状态的物体受平衡力，然后再分析物体受哪些力考点2 重力大小的计算 例2 如图13-158所示，给出一些物体的质量，请根据自己的兴趣，任意选择一个物体计算其重力考点3 作图题 例3 请在如图13-159所示画出抽水机手柄所受动力F的力臂l1及阻力F2的示意图考点4 杠杆平衡条件及应用例4 过去农村用的舂米工具是一个杠杆，如图13161所示是它的结构示意图，O为固定转轴，在A端连接着石球，脚踩B端可以使石球升高，抬起脚，石球会落下击打稻谷若石球重50 N，要将石球抬起，脚至少用多大竖直向下的力?(摩擦力和杠杆自重均忽略不计) 例4 水暖工王师傅臂力过人，号称“大力士”一天，他找来了扳手想把螺丝拧下来，可是费了很大劲就是拧不动，如图13-162所示，王师傅的身边还有一个套筒和一根粗绳，请你帮助王师傅设计一种方法来解决问题(1)选择的器材： (2)具体方法： (3)你这样做的理由： 【解题策略】套筒较硬，可以起到加长扳手的动力臂的作用，而绳子较软，无论怎样拉动扳手，都不能增长扳手的动力臂考点5 机械及其应用例6 一条绳子只能承受3103N的力，你怎样组装滑轮组才能把104N的物体拉起来?(要求所用滑轮的个数要最少，滑轮重、绳重及摩擦均不计) 【解题策略】 滑轮组的组装原则：“一动配一定，偶数减一定，变向加一定”，因为n4为偶数，因此可减少一个定滑轮，而采取两个动滑轮和一个定滑轮进行组装，绕线时，依据“奇拴动，偶拴定”的原则，绳子固定在定滑轮上，由内向外绕线.二、规律方法考点考点6 用示意图法找使杠杆转动的最小力【考点解读】 根据杠杆的平衡条件F1l1F2l2可知，若杠杆的阻力和阻力臂一定时，则动力臂最长，动力最小，所以找使杠杆转动的最小动力，需要找最长的动力臂最长动力臂的作法：(1)如果动力作用点已经给出，那么从支点到动力作用点的连线作力臂是最长动力臂；(2)如果动力作用点没有确定，则选杠杆上离支点最远的点为动力作用点，从支点和动力作用点的连线作力臂是最长动力臂若阻力和动力臂一定，则阻力臂最小时，动力最小例6 如图13-164所示为一个盛满油的圆柱形油桶，要想使桶底B离开地面，在桶上何处施力最小?试画出这个最小力的示意图和它的动力臂来源:Zxxk.Com三、思想方法考点考点7 分析归纳法【考点解读】 在我们所有的科学实验和原理的得出中，几乎都用到了归纳法归纳法是指根据一部分成员(样本)的信息来推断总体信息的方法，要做出正确的归纳，从总体中选出的样本就必须足够大而且有代表性在实验中为了验证一个物理规律或定律，反复地通过实验来验证它的正确性，然后归纳、分析、整理，得出正确的结论，比如在“验证杠杆平衡条件”的实验中，我们反复地做了三次实验来验证Fll1F2l2，也是利用这一方法，再比如在“探究重力大小与质量关系”的实验中，反复选用不同的钩码做实验，来验证g的规律例7 (实验探究题)如图13-166所示，小明同学用一个最大能测量5 N的弹簧测力计来探究物体所受重力跟质量的关系，实验时得到的数据如下表所示钩码的质量（g）100200300400500600弹簧测力计的示数（N）1.02.03.04.05.0来源:学*科*网已无刻度(1)小明同学实验中错误的地方是 .(2)去掉错误部分，由表中数据可知，重力与质量的关系是 .考点8 控制变量法【考点解读】 当要研究的某个量与多个因素量有关系时，分别控制多个因素量中的其他量不变，只研究某个量与多个因素量中一个因素量的关系，这种研究方法叫做控制变量法.例8 在探究滑动摩擦力的大小跟哪因素有关时，如图13-167所示A,B，C，D四种情况，其中A，B图木块在木板上；D图木块下是铅笔，铅笔在木板上；C图木块在砂纸上.从四幅图中反映出的现象可以看出：（1）A，B图木块匀速运动时，拉力不相等是由于 .（2）A，C图木块匀速运动时，拉力不相等是由于 .（3）A，D图弹簧测力计示数不相等，说明 .例9 某同学在课外探究弹簧的长度跟拉力的关系时，实验记录的数据如下表所示，请你根据他们记录的数据在如图13-168所示画出F-L图像，并且根据图像读出当F=1N时，L= cm.F(N)02356L(cm)812141820【课堂练习及作业】一、选择题1运动会上，小明将手中的铅球推出，如果忽略空气阻力，铅球在空中飞行的过程中，其受力情况是 ( ) A只受手的推力 B受重力和推力 C只受重力 D受重力和惯性力2用滑轮按如图13-170所示的三种不同方式拉同一物体在同一水平面上做匀速直线运动，则 AF1F2F3 BF2F3F1 CF2F1F3 DF3F1F23如图13-171所示的工具属于省力杠杆的是 ( )4筷子是中国和其他部分亚洲国家特有的用餐工具一般使用筷子的方法如图13-172所示，则筷子是 ( ) A费力杠杆，但省距离 B省力杠杆，且省距离 C省力杠杆，但费距离 D等臂杠杆，既不省力也不费力5园艺师傅使用如图13-173所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量向剪刀轴O靠近，这样做的目的是为了 ( ) A增大阻力臂，减小动力移动的距离 B减小动力臂，减小动力移动的距离 C增大动力臂，省力 D减小阻力臂，省力6下列实例中，属于增大摩擦的是 ( )A向车轴处加润滑油 B鞋底的花纹 C在行李箱上安装滚轮 D气垫船利用气体将船和水分离7北京奥运会上，许多比赛项目涉及了物理知识，下列分析中不正确的是 ( )A举重运动员举起杠铃时，对地面的压力与不举杠铃时相比变小了 B掷出去的铅球最终会落回地面，是由于铅球受到重力的作用 C游泳时用手脚向后划水，人就能前进，这是因为力的作用是相互的 D射击瞄准时“三点成一线”，应用了光的直线传播原理来源:学&科&网Z&X&X&K8用弹簧测力计水平拉着重10N的同一木块，使它分别在粗糙的桌面上和桌面上放有几支圆铅笔上边做匀速直线运动，弹簧测力计的示数分别为4 N和3 N，关于这组实验以下说法不正确的是 ( )A可以比较滑动摩擦和滚动摩擦对木块运动阻碍作用的不同 B研究摩擦力时要用到二力平衡的知识C测出木块受到的滑动摩擦力和滚动摩擦力分别是4 N和3 N D可以得出接触面越光滑，滑动摩擦力越小的结论二、填空题9用10 N的力握住装油的瓶子悬空静止不动，若此时将手的握力增加到20 N，则手与油瓶之间摩擦力的大小将 (填“增大”“减小”或“不变”)10小明用10 N的力水平推一张重80 N的桌子，桌子没有移动，则摩擦力等于 N，当小明用30 N的力继续沿水平方向推此桌子时，桌子做匀速直线运动，则摩擦力等于 N11落在枝头上的布谷鸟将树枝压弯，体现出的力的作用效果是 ；若布谷鸟的质量为0.1 kg，则它对树枝的压力是 N(g10 Nkg)12已知作用在某杠杆上的动力是4 N，阻力是10 N，阻力臂长是8 cm，为使杠杆平衡，则动力臂长为 cm；若将阻力增大5 N，不改变力臂的长短，动力应增大 N13把研究对象看成物理模型，例如可以把盘山公路看做是一个斜面模型如图13-174所示的甲、乙两棵树，它们根系的深浅及发达程度基本相同当我们研究哪棵树容易被大风吹倒或折断时，可以把树看做是一个 模型，由此可判断出 树容易被吹倒或折断 14如图13-175所示表示的是人的肱二头肌收缩使前臂曲肘时的情况，图中已标出了支点的位置、桡骨及茶杯的受力方向，人的前臂是一个 杠杆，这种结构给人带来的好处是 .15各式各样的剪刀都是一对对的杠杆如图13176所示，要剪开铁皮，应该用 最合适，剪纸或布时，应该用 最合适(填“a”或“b”) 16如图13-177所示，行李箱的下部装有滚轮，其目的是 ；拉行李箱时拉出拉杆更省力，理由是： .三、作图与实验探究题17如图13-178所示，斜面上的物体的质量是6 kg，画出物体受到重力G的示意图18如图13-179所示，O是杠杆的支点，画出力F1，F2的力臂L1和L219如图13-180所示是列车出售食品的手推车，当后轮遇到障碍物时，售货员向上托扶把，使手推车后轮向上，请画出售货员所用的最小动力F的示意图及力臂L20如图13-181所示，用一根硬棒撬一个大石块，棒的上端A是动力作用点 (1)在图上标出：当动力方向向上时，杠杆的支点a；当动力方 向向下时，杠杆的支点b。 (2)画出撬动石块动力F为最小时的方向21实验小组的四位同学想探究课桌面与课本间滑动摩擦力的大小与压力的关系 (1)将一个同学的物理课本放在水平桌面上，通过弹簧测力计水平匀速地拉动课本，此时弹簧测力计的示数是2 N，课本与桌面间的摩擦力大小为 N (2)在原来的课本上又放了另一个同学同样的课本，以改变课本与桌面间的压力，这种方法 (填“可行”或“不可行”)(3)通过多次实验，他们得到下表所示的实验数据：课本册数1234弹簧测力计示数/N24来源:学+科68 分析表格中的数据可以得出结论：课本与桌面间的压力越大，它们间的滑动摩擦力 22我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验： (1)实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，实验前使杠杆水平平衡的目的是 (2)实验中，用如图13-182所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡(杠杆上每格等距)，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式这