初二物理(人教版)-《简单机械》单元学习指导-3学案

《<简单机械>单元学习指导》学习任务单【学习目标】1.形成《简单机械》的知识框架。2.会熟练运用杠杆平衡条件解决问题。3.深化理解功、功率、机械效率的概念。4.能够说出功和能之间的联系，并利用功和能的关系解决简单的问题。5.会运用运动和力、能量的角度分析问题。【课前预习任务】请你根据《机械效率》一章的内容，画出这一章内容的知识结构图。【课上学习任务】一、知识结构完成本章的知识结构图有用功：_有用功：______________________额外功：_______________________总功：________________________机械效率：______________________影响因素：______________________变形_____________：杠杆平衡条件简单机械机械效率杠杆滑轮______________：五要素______________：分类______________：定滑轮（特点）______________：动滑轮（特点）二、易错点辨析易错点辨析一：用杠杆平衡条件解决问题请在下图中画出动力臂l1和阻力臂l2FF2F1O2.请在图中找到杠杆并且标出或补全杠杆五要素，利用杠杆平衡条件分析杠杆的种类。易错点辨析二：用杠杆平衡条件解决问题物理量符号单位定义物理意义计算功功率机械效率例：下列说法中正确的是（）A.机械效率越高，机械做功越快B.做功越多的机械，机械效率一定越高C.功率越大的机械做功一定越多D.相等的时间里，做功越多的机械，功率一定越大三、拓展提升拓展提升一：采用不同的受力分析方法解决滑轮组问题用滑轮组提升物体时，不同情景下求滑轮组绳端的拉力及有用功，利用整体法和隔离法进行分析。题目条件均为匀速提升物体，不计绳重及轮与轴之间的摩擦。请同学们根据所求内容选取受力分析的对象并画出各情境下物体的受力情况并列出受力平衡方程。（1）求拉力F（2）物体在水中，求拉力F对________做受力分析：对________做受力分析：对________做受力分析：受力平衡方程：_________________受力平衡方程：_________________F=_________________F=_________________（3）求滑轮组做的有用功（4）物体在水中，求滑轮组做的有用功对________做受力分析：对________做受力分析：对__________做受力分析：受力平衡方程：_________________受力平衡方程：_________________W有=_________________W有=_________________拓展提升二：机械效率与图像例：如图甲所示是某地修建大桥时使用滑轮组打捞不慎落入水中的柱形石料M的示意图。在整个打捞过程中，石料以恒定的速度v=0.1m/s上升，石料离开水面之后绳子自由端的拉力F=1000N。图乙是钢丝绳的拉力T随时间变化的图像，t=0时刻石料刚好离开湖底，g取10N/kg。求：（1）石料完全浸没在水中受到的浮力F浮；（2）石料离开水面之后滑轮组的机械效率η。分析思路：请同学们写出阿基米德原理的公式F浮=____________=________________，根据公式分析物体在0—40s和40-50s的浮力情况。2.对物体进行受力分析，画出物体在0—40s、40-50s、50-70s的受力示意图，列出受力平衡方程并推导出拉力T。3.通过分析在图中标出0—40s、40-50s、50-70s分别是物体在什么位置的情况。4.根据以上分析，解出本题。（1）（2）拓展提升三：理想模型法通过学习，你知道在之前的物理学习中，学习哪些知识时用到了理想模型法吗？理想模型法对我们认识事物、找到规律有哪些帮助呢？四、巩固练习巩固练习一：利用杠杆平衡条件解决实际问题练习：如图所示杠杆，在A端施一个始终与杠杆垂直的力F，当杠杆由如图实线位置匀OFAG速转动到虚线位置时，F大小OFAGA．大小不变 B．由小变大 C．先变大后变 D．先变小后变大分析:请同学们在图中标出两次位置的动力臂和阻力臂并比较力臂的变化情况，利用杠杆平衡条件进行分析。巩固练习二：区分功、功率和机械效率关于机械效率和功率下列说法中正确的是：A.功率大的机械，做功一定多B.做功多的机械，机械效率一定高C.机械效率越高的机械，功率一定大D.做功快的机械，功率一定大【课后作业】1.如图所示的四种情景中，所使用的杠杆属于省力杠杆的是（）羊角锤筷子古代捣谷用具羊角锤筷子古代捣谷用具钓鱼竿ABDC钓鱼竿ABDC2.（多选题）下列说法中正确的是（）A.机械功率大，机械效率一定高B.动滑轮能省力，但不能省距离C.单位时间内做功越多，功率一定越大D.不断优化机械设计，可以使机械效率达到100%3.用如图所示的装置将正方体石料A从水中提升直至完全出水，全程石料A均处于匀速直线运动状态。过程I、过程II、过程III如图所示。若过程I和过程III中提升A的高度相同，则两过程中动滑轮所做的有用功是否相同？低头角度/°绳子拉力/N颈椎承受的压力/N005低头角度/°绳子拉力/N颈椎承受的压力/N00515510309144513.518.56017.522.5图22图22图28（1）分析表中数据，可得出的结论是：。图28图28（2）该头部模型相当于绕O点转动的杠杆，如图乙，当低头角度增大时，头部重心向左移动，拉力F的力臂变小，请分析拉力F变大的原因________________________________；图28（3）下列措施中，有利于保护颈椎的是（）A．不要长时间低头看手机