简单机械学生

1、 哈博教育咨询有限公司HaBoEducation&Advisory Co., Ltd. 哈博教育 教师孙庆秀学生时间和时段 2015 年 月 日（ ： ： ）学科物理年级八年级 教材名称 人教版授课题目简单机械杠杆滑轮组课 次第（ ）次课板块一：知识梳理 简单机械知识点归纳一、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

2、 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

3、5;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>阻力臂省力、费距离撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴

4、、羊角锤、钢丝钳、手推车、花枝剪刀费力杠杆动力臂<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=阻力臂不省力不费力天平，定滑轮说明：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：l1l2F2F1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=G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)F1l1F2l22、 动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。（可上下

5、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) 装滑轮组方法：

6、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。三、如何提高机械效率1有用功（W有用）： 是我们需要 的、有价值的功（要达到目的所必需要做的功对物体做的功）。额外功（W额外）：没有利用价值，但又不得不做的功（克服 摩擦力 做的功、对机械 自身的重力 做的功）。总功（W总）： 动力 对机械总共所做的功人或机械做的功。（总功= 有用 功 额外 功：W总 W有用 W额外 ）2总功一定 大于 有用功。3机械效率（）机械效率： 有用 功与 总 功的比值。公式：关于机械效率的理解：机械效率没有单位，用百分率表示。机械效率总是 小于 1（因为W有

7、用总是 小于 W总）。机械效率是机械性能的重要指标：机械效率大表示做功时有用功占总功的比例大。4测滑轮组的机械效率原理：要测量的数据： G 、 s 、 F 、 S 器材：滑轮组、重物、细线、弹簧测力计、刻度尺、铁架台记录表格：影响机械效率大小的因素：动滑轮的 重力大小 、 摩擦力大小 、 所提物体重力的大小 提高机械效率的方法： 增加有用功： 增加物重 减小额外功： 使用轻质滑轮 、 减小摩擦 四、简单机械的机械效率（1）斜面 W有用=G·h W额外=f·SW总=F·S=G·hfS（2）杠杆 W有用=G物·h W额外 W总=F·S（3

8、）定滑轮竖直方向提升重物（a）W有用=GhW额外：摩擦及绳重W总=F·S=F·h（4）定滑轮水平方向拉动物体（b）W有用=f·S物W额外：滑轮转动摩擦W总=F·SF=F·S物（5）动滑轮（a）及竖直方向滑轮组W有用=G物·h W额外W总=F·S=F·nh=（G物G动）·h （n为连接动滑轮绳子段数）不计绳重和摩擦时 （6）动滑轮（b）及水平方向滑轮组W有用=fS物 W额外：绳重及滑轮转动摩擦W总=F·SF=F·nS物 （n为连接动滑轮绳子段数）注：a、所有机械克服自身摩擦做功均是额外功

9、的组成部分，故对机械进行润滑一般都可以提高机械效率b、所有的有用功均等于不使用机械时所做的功c、对于所有机械均有板块二： 例题讲解一、画力臂练习方法：1）找支点2）画力的作用线3）通过支点向力的作用线画垂线4）大括号，垂足符号，字母二、杠杆计算例题1.假如在一跷跷板中大人重750N，小女孩重250N。当大人离跷跷板的转轴0.5m时，小女孩应该坐在哪里才能使跷跷板平衡？例题2.如图，一轻质杆OA一端固定在竖直墙上，可绕O点转动，已知0A=0.3cm，OB=0.2cm,在A点处悬挂一重物G，质量为2kg，若在B处施一竖直向上的拉力F，使杠杆在水平线上平衡，此时拉力F为多少？ 例题3.如图：OB=2

10、BA，物体重为60N，不计杠杆自身重力，绳与杆的夹角为30，则绳的拉力为多少？三、 杠杆平衡的条件实验例题1.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母， 使杠杆在_位置平衡，这样做是为了便于测量_如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向_调节，此后在整个实验过程中，能否再旋动两端的平衡螺母？_下图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重均为0.5N，杠杆上刻线的间距为5cm，部分实验数据记录如下表:实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm11.510121201031201.510（1）请将表格中的实验数据补充完整（2）小明的第3次实验记录中

11、有一个数据明显错误，它是_，错误原因是_（3）某次测量中，在如图14所示的条件下杠杆已处于平衡状态若小明同时拿走两边下方的两个钩码，则杠杆的_（“左”或“右”）端将下沉为使杠杆恢复水平平衡，小明应将左侧剩余的两个钩码移至_点处 四、机械效率1、小刚用力将一桶水从井里提上来，他对 做的功是有用功，他对 做的功是额外功。2、关于机械效率，下列说法正确的是（ ）A.有用功越大，机械的效率就越高B.额外功越大，机械的效率就越低C.总功越大，机械的效率就越低D.有用功与总功的比值越大，机械的械效率就越高3、将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是7

12、5，则推力做的总功是 J，推力做的有用功是 J，物体的重是 N。4、某人用图5所示的两种方法分别将同一物体匀速提升相同的高度，不计摩擦和绳重，他所做的有用功W甲 W乙，两种装置的机械效率甲 乙。(选填“>”、“=”或“<”)F甲GF乙G甲乙图55、在“测量滑轮组机械效率”的实验中，小明同学测得的实验数据如下表所示：钩码重G/N弹簧测力计读数F/N钩码上升的高度h/m弹簧测力计移动的距离s/m滑轮组的机械效率31.20.10.3（l）根据表格提供的信息请你帮小明完成图 6中滑轮组的装置图。 （2）在表中空白处写出机械效率的值。 （3）你认为同一滑轮组机的械效率发生变化的主要原因是 图

13、86、图8是小亮测定某斜面机械效率的装置图。每次实验时，被拉的小车均沿斜面匀速向上运动。下表是小亮设计的记录数据的表格。 (1)“较陡”时，做的有用功为_；总功为_；机械效率为_；(2)分析表格中的实验数据，你能得到哪些结论？（要求写两条）a_在斜面粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高_；b_在小车重力一定时，斜面越缓，沿斜面的拉力越小，说明斜面越缓越省力_7、工人利用如图7所示的滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升0.5m，工人对绳的拉力为600N，求：滑轮组对重物所做的有用功，该滑轮组的机械效率。学生到校家长签字分管教师签字请家长及时检查学生作业完成情况，如有问题，务必及时与学管师联

14、系！作业日期家长签字简 单 机 械 单 元 测 试 题一、选择题（共8小题.每题3分，共2 4分）1、以下关于杠杆的说法正确的是A、杠杆是能绕支点转动的弹性棒 B、天平是利用杠杆的平衡条件来称出物体的质量的C、使用杠杆的目的是为了省力 D商贩不慎在称砣上沾了一块泥，他卖给顾客的菜将会缺斤少两2、如图所示，将物体G分别沿斜面AC和BC推到顶端C，所用的力分别是F1和F2，所做的功分别是W1和W2，不计摩擦，比较它们的大小：A、F1>F2 W1=W2 B、F1<F2 W1<W2 C、F1<F2 W1=W2 D、F1=F2 W1>W23、爬陡坡上山比走盘山公路难，这是因

15、为A 要用更大的力 B要做更多的功 C陡坡这种斜面的机械效率低 D爬陡坡消耗的功率大4、甲乙两种机械的效率分别70%和50%，则下列说法中正确的是A 使用甲机械省力 B使用甲机械做功快 C 在相同的时间内，使用甲机械完成的功多 D 乙机械的额外功在总功中的比例大5园艺师傅使用右图的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O靠近，或将手握剪刀把的部位尽量靠近把的末端，这样做的目的是为了A可以减小阻力臂，达到省力目的 B可以增大动力臂，达到省力目的C可以减少克服阻力做的功 D可以减少动力做的功 6. 关于滑轮，以下说法正确的是A.使用定滑轮不能省力，是因为它能改变用力方向 B.使用定滑轮不能省力，是因

16、为它是等臂杠杆C.使用动滑轮能省一半的力，是因为动力臂是阻力臂的2倍 D.使用动滑轮既能省力，又能省功7. 关于功、功率、机械效率，下列说法中正确的是A机械的功率越大，做的功就越多 B机械的功率越大，做的功就越快C机械效率越高，做的功就越多 D机械效率越高，做的功就越快8. 使用右图的钢丝钳剪钢丝时，常把钢丝尽量往钳轴靠近，或将手握钳把的部位尽量靠近把的末端，这样做的目的是为了A可以减小阻力臂，达到省力目的B可以增大动力臂，达到省力目的C可以减少克服阻力做的功 D可以减少动力做的功. 二、填空题（共5小题.每空3分，共3 0分）9、杠杆的平衡条件是 。动力臂 阻力臂的杠杆是省力杠杆，动力臂 阻

17、力臂的杠杆是费力的杠杆。10、钓鱼竿道钉撬老虎钳开瓶盖的起子铡刀定滑轮动滑轮等简单机械中，属省力杠杆的是 ，属费力杠杆的是 ，属等臂杠杆的是 。11.如上图所示，已知F2 = 2000N，L1 = 1.5m，L2 = 0.3m,老翁要将这块大石头撬起需要用的力F1的大小为 。12.如右图所示，甲、乙两同学利用滑轮将两块相同的重物匀速提升到某一高度，若重物的重为50N，滑轮的重、滑轮轴的摩擦、细绳的重均忽略不计，则甲需要用力 N，乙需要用力 N.13. 用一只桶从井中提水，第一次提半桶水，第二次提一桶水,摩擦不计则1 2（填）三、实验题：（共21分）14. （9分）在做“研究杠杆平衡条件”的实验

18、中：（1）挂钩码前，发现杠杆右端下倾，应将横梁左端的平衡螺母向 侧旋一些，使杠杆在水平位置平衡.（2）实验中提供10个相同的钩码，杠杆上每格等距，当在A点挂上4个钩码时，应怎样挂钩码才可使杠杆在水平位置平衡？请在上图中画出两种设计方案.15. （12分）在做“测定滑轮组的机械效率”实验时，用如图8所示的滑轮组进行两次实验，得到表一所列实验数据，根据这些实验数据，填写表二内相应的内容。表一： 表二：四、计算题（共25分）16. （10分）如图10所示，锤把的长度约为30cm，铁锤将钉子拔出的过程，钉子对铁锤的阻力约为300N。求： 人拔钉子的过程对锤把需要施加的最小力？如果锤把只能承受30N的作

19、用力，仍使用这把铁锤，你有什么方法能将钉子拔出来？17（15分）如图是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图.他做了24J的有用功使重物匀速上升了0.4m，不计绳重及滑轮轴的摩擦.请你回答： （1）小明所用拉力做的功是多少？ （2）小明需要做的额外功是多少？（3）该滑轮组的机械效率是多少？（g=10N/kg）3（6分）工人用如图所示的装置将重物提高5m，已知物重为800N，人对绳的拉力为500N。求此过程中：（1）做的做功。（2）做的有用功。（3）滑轮组的机械效率。图16A4如图16所示，重为1140 N的物体，它与水平地面的接触面积为1.5×103 cm2。工人师傅用600 N的力匀速提升物体，物体的速度为0.2 m/s。（不计摩擦及绳重）求：（1）工人师