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1、2112LLFF第 8 讲机械与人 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.做功的两个必要因素。5.功的计算和单位。6.功率的物理意义，功率的计算和单位。7、影响滑轮组的机械效率的因素，机械效率的计算8. 知道动能、势能及机械能的概念，能量的转化及守恒定律 复习重点和难点1杠杆的概念，会画杠杆所受力的力臂。2杠杆的平衡条件及其在具体问题中的应用3动、定滑轮实质的理解，滑轮组的正确应用。4.做功的两个必要因素。5.功的计算和单位。6.功率的物理意义，功率的计
2、算和单位。7.影响滑轮组的机械效率的因素，机械效率的计算 教具和学具 几件生活用品（指甲钳、脚踏式垃圾桶等）滑轮、细线、支架等，课件。 课前准备 1自主复习杠杆、滑轮、功、功率、动能、势能及机械能的概念，会对常见生活用品中杠杆进行分类。2结合实例会画力臂。3知道杠杆平衡条件及研究方法。4两种滑轮的特点，滑轮组中省力情况的判断。 教学过程 一知识整理 : ( 一). 杠杆 定义 :：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆。 几个名词 : 支点 :杠杆绕着转动的点；动力 :使杠杆转动的力；阻力 :阻碍杠杆转动的力；动力臂 :从支点到动力作用线的距离；阻力臂 : 从支点到阻力作用线的距离。( 如
3、何作力臂：先找出支点的位置，再沿力的方向将力的作用线画出，然后过支点作出力的作用线的垂线，用虚线连接支点和垂足，即得相应的力臂，用大括号括起支点和垂足并标出力臂的名称。) 平衡条件 :动力动力臂 =阻力阻力臂，或写作2211LFLF，也可写成。杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。 分类 : 分类特点实例不等臂杠杆省力杠杆（F1F2）动力臂大于阻力臂的杠杆省力杠杆省力，但费距离（动力移动的距离较大）起子、扳子、撬棍、 铡刀等费力杠杆（F1F2）动力臂小于阻力臂的杠杆（费力杠杆费力，但省距离。等臂杠杆不省力也不省距离。）镊子、钓鱼杆、 赛艇的船浆等臂杠杆（F1=F2）动力臂等
4、于阻力臂的杠杆天平( 二). 滑轮 ( 组) 定滑轮 : 作用 :能改变力的方向；实质 :等臂杠杆。（不省力）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 动滑轮 : 作用 : 动滑轮省一半力；实质 :动滑轮实质是动力臂（滑轮直径D）为阻力臂（滑轮的半径R）2 倍的杠杆。 滑轮组 :实验表明，使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重量由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重量的几分之一，即F=（G+G 动）/n，当不考虑动滑轮自重时，
5、F=G/n ；绳子自由端移动的距离就是重物上升高度的几倍，即S=nh。 （设计和分析滑轮组时要记住：奇动偶定）( 三) 机械功 : 1. 功: 做功必要因素 : 一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。（不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直） 计算公式 :sFW。单位 :焦耳（ J） 。 2.功率 : 定义 :单位时间里完成的功，叫功率, 它是表示做功的快慢的物理量。 公式 :tWP=FS;(3)单位 : 瓦特 (W) ;WkW10001，WMW6101 3. 机械效率 有用功 : 对人们有用的功； （公式： W有用Gh（提升重物） =W总W额=W总；W有用=
6、Gh）额外功 : 对人们没有用但不得不做的功； 总功：有用功跟额外功之和；(公式： W总=W有用 W额=FS= W有用/)机械效率 : 有用功和总功的比值；总有用WW（提升重物时W有=Gh，W总=Fs；拉着物体在水平面运动时W有=f S，W总=FS/）机械效率 1 的原因：有用功总小于总功。(6)提高机械效率的方法：a.减小机械自重、b.减小机件间的摩擦。C.增大提升重物的重力(四) 机械能 : 1. 能的概念 : 能够做功物体就具有能；单位：焦耳（J） 。 2.机械能 :动能和势能统称为机械能_ 动能 :物体由于运动而具有的能量叫动能，它的大小跟运动物体的速度和运动物体的质量有关. 运动物体
7、的速度越大，质量越大，它的动能就越大。重力势能 :物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，大小跟 势能 : 物体的质量和物体被举高的高度有关。物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大。弹性势能 : 物体发生弹性形变而具有的能量。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 机械能的转化 : 动能和势能是可以相互转化_的；在动能和势能相互转化的过程中，有摩擦等阻力，机械能的总量是会减小的；若没有摩擦等阻力，机械能的总量保持不变。( 五) 能的转化和守恒定律: 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化成另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。三、例题和巩固练习：
8、1. 图 1 中， O点为杠杆的支点, 画出各力的力臂（标出L1、L2）: 图 1 2. 某同学在做“研究杠杆的平衡条件”的实验时 ,设计了下面的表格，请帮助他把空格填好。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 动力（牛）动力臂（米）阻力（牛）阻力臂（米）1 1.96 0.04 0.02 2 0.06 0.98 0.03 3 2.45 0.03 1.47 实验中 : 如果杠杆左端低, 右端高 , 应将左端的 _ 向_移动
9、，或将右端的_向_移动，直至杠杆静止在_位置。3. 如图 2 所示 : 杠杆恰好平衡（钩码相同），下列措施中仍能使杠杆平衡的是: A.两端各增加2 个钩码 B.两端各减少1 个钩码（） C.左端增加 1 个钩码，右端增加2 个钩码 D.左端增加 1 个钩码，右端增加3 个钩码4. 在下列杠杆类机械中：道钉撬、钓鱼杆、天平、钢丝钳、缝纫机踏板、筷子。省力而费距离的杠杆是_；省距离而费力的杠杆是_；等臂杠杆是 _。5. 如图 3 所示：重为8 牛的物体 G挂在杠杆的A端(O 为杠杆的支点 ) ，要使杠杆在图示位置平衡, 在 B 端至少要加 _牛的力 , 力的方向是 _，在图中图示出这个力。图 2
10、图 3 图 4 图 5 6. 一根长 1.6 米的杠杆 , 当左右两端分别挂100 牛和 60 牛的重物时恰好在水平位置平衡, 则支点 O距左端的距离是多少? 7. 用定滑轮匀速吊起重物, 先后用 F1、F2、F3沿图 4 所示的方向拉绳子，则：( ) A.F1F2F3 B.F1F2F3 C.F3F1F2 D.F1F2F38. 如图 5 所示：物重G=100牛, 挂重物的钩子 A 承受的拉力是 _牛，若滑轮重及摩擦不计, 则拉力 F_牛。9. 按图 6 中所给的省力条件, 画出各滑轮组绳子绕法。图中 G表示物重， G 表示动滑轮重，F 表示人对绳子的拉力。（不计绳重及摩擦） F= 2GG F=
11、3GG F=4GG10. 如图 7 所示 : 拉力 F=50 牛，若不计滑轮重及滑轮与图 6 轴之间的摩擦，则物体与水平面之间的摩擦力是多大? 图 7 11. 如图 8：杆秤砣的质量为0.5kg ，秤钩悬挂处A 与秤纽 O间的距离为8cm，挂上重物后 , 秤砣移至距O点 32cm 的 B处时，秤杆正好水平。求：被称物体的质量。刻度为 3 千克的秤星与秤纽O点间的距离。 ( 秤杆的重可忽略不计) ( 秤杆的重可忽略不计) 图 8 10. 在下列情况中，人对物体是否做功？并说明理由: 将重物从地面上提起放到肩上_； 将重物提在手中沿水平方向移动50 米的距离 _； 扛着重物登上三楼_； 举重运动员
12、举起杠铃后,站着坚持 3 秒钟不动 _；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 推出去的铅球在空中向前飞行时_。 11. 重 50 牛的的物体在水平支持面上做匀速直线运动，所受的阻力是20 牛， 则它受到的水平拉力是_牛，若物体在水平方向上移动30 米，则拉力对物体做了_焦的功，重力对物体做了_焦的功。12. 如图 9 所示： A、B、C 三个物体的质量关系是mAmBmc，它们在同样大的力F 作用下，都沿力的方向移动相同
13、的距离S，则力 F 对三个物体所做的功: （） A.一样多 B.对 A 做的功最多 C.对 B 做的功最多 D.对 C 做的功最多图 9 13.甲、乙两人的体重之比是8:9 ，他们进行爬楼比赛，从一楼爬上三楼所用的时间之比是4:5 ，则两人克服自身重力所做的功之比是_；两人的功率之比是_。 14.下列说法中，正确的是： ( ) A.在相同的时间内做的功越多，机械效率越高B. 在相同的时间内做的功越多，功率就越大C.功率大的机器，机械效率一定高D.功率大的机器，做的功一定多 15. 某机器的功率是1000 瓦，这句话的物理意义是： ( ) A.表示这台机器能做1000 瓦的功 B.表示这台机器能
14、做1000 焦的功C.表示这台机器秒能做1000 瓦的功 D.表示这台机器每秒能做1000 焦的功 16. 用一个动滑轮把重200 牛的货物匀速提高4 米，所用的拉力是125 牛, 则有用功是 _焦，总功是_焦，这个动滑轮的机械效率是_。 17. 如图 10 所示 : 用滑轮组拉动重500 牛的物体在水平支持面上以2 米/ 秒的速度做匀速直线运动, 且物体所受摩擦力是物重的0.2 倍, 问: 半分钟内物体移动的距离是多少? 若不计滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦，则拉力F 是多大 ? 若滑轮组的机械效率是90% ，则 F 的大小是多大 ? 图 10 18. 下列关于能量的说法中正确的是: ( ) A
15、.做功的物体具有能量，不做功的物体没有能量 B.做功多的物体能量就多，做功少的物体能量就少 C.能够做功的物体具有能量，但不一定就做功 D.能量多的物体所做的功一定就多 19.说明下列物体具有哪种形式的机械能: 在水平轨道上行驶的火车具有_。静止在高空的物体具有_。在盘山公路上向下行驶的汽车具有_。拉紧的弓具有 _，离弦的箭具有 _。 20. 滚摆在下降时速度_，动能 _，势能 _，上升时速度_，动能_，势能 _。 滚摆每次上升的高度都比前次稍低，表明滚摆的机械能总量在不断_。若不计阻力滚摆的机械能总量_。(本题选填“变大” 、 “变小”或“不变”) 21.跳伞运动员在跳伞时要经历两个过程：第
16、一个过程即伞未张开，他下落的速度会越来越快，此时它所具有的动能 _ ，势能 _；第二个过程：即伞张开后，他会匀速下落，则此过程中动能_，势能 _，机械能总量 _。( 填“变大”、 “变小”或“不变”) 22.下列各过程中属于动能转化为势能的是： ( ) A.拉开弓把箭射出去 B.小铁块在空中下落 C.在水平地面上滚动的足球 D.停蹬脚踏板后的自行车正在冲上斜坡四. 课堂检测1. 杠杆处于平衡状态时, 下列说法中正确的是: ( ) A.动力和阻力的大小一定相同 B.动力臂一定等于阻力臂 C.若动力为阻力的12, 则动力臂为阻力臂的2 倍 D.支点一定在动力作用点和阻力作用点之间2. 下列关于右图
17、所示的动滑轮的几种说法中,正确的是 : ( ) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - A.动滑轮能省力 , 也能改变力的方向 B.动滑轮是一个等臂杠杆，轴心为支点C.动滑轮是一个不等臂杠杆，其直径是动力臂，半径是阻力臂 D.使用动滑轮时 , 绳子自由端移动的距离是滑轮轴心移动距离的一半3. 在下列的简单机械中, 属于费力杠杆的是: ( ) A.镊子 B.道钉撬 C.老虎钳 D.独轮车4. 一刻度准确的杆秤, 若将它的秤
18、砣挖去一小块, 则称物体时的读数将: A.比物体的实际质量小 B.和物体的实际质量相等（） C.比物体的实际质量大 D.无法确定5. 如图 11 所示：货物所受重力G=200牛, 现使用滑轮或滑轮组匀速提升货物，试确定各图中拉力F 的大小 ( 滑轮重及摩擦不计) ，FA=_，FB=_，FC=_。6. 在图 12 中画出下列各杠杆的力臂: 图 11 图 12 7. 杠杆的平衡条件是_， 一撬棒的阻力臂与动力臂之比为1:12, 用它撬起 600 牛的重物，动力至少需要_牛。 8.用滑轮组提起重物, 需要省 23 的力且拉力方向向下，请画出滑轮组中，滑轮个数最少的滑轮组的绕线图。( 不计动滑轮重 ,
19、 绳重和摩擦 ) 9. 如图 13: 物体重为 500 牛,在水平支持面上匀速运动时所受摩擦力为200 牛, 则 F=？(不计滑轮重、绳重和摩擦) 图 13 10. 某同学用长1.8m 的扁担挑水 , 甲桶重 200N，乙桶重为160N，问：甲桶应距人肩多远扁担才能平衡？11. 物理学中 , 我们说做功的两个必要因素是: _（2）。 12.功 率 是 表 示 做 功 _ 的 物 理 量 ； 某 机 器 的 功 率 是500瓦 ， 其 物 理 意 义 是_。这样的一台机器每小时可完成_焦的功。13. 某人提着一个重50 牛的物体在水平路面上匀速运动了100 米，此过程中人对物体做功_焦，功率是
20、_瓦，后他又提着此物体爬了高9 米的楼 , 用时 1 分钟 , 则爬楼时人对物体做了_焦的功，功率为 _瓦。14. 某人用一动滑轮将400 牛的重物提起5 米，若人做的额外功是500 焦，则这个动滑轮的机械效率是_，人的拉力是 _。15. 功的原理告诉我们：使用任何机械都不能省_。16. 如图 14 所示：物体A在拉力 F的作用下，沿斜面匀速上升时，A物体的动能 _，势能 _，机械能 _。图 14 17. 人造地球卫星在从近地点向远地点运行的过程中，速度会逐渐减慢，此过程中_ _ 能转化为 _能；而在从远地点向近地点运行时，速度会逐渐加快，则此过程中_能转化为 _能，由此我们可以判断人造地球卫
21、星在_处动能最大，速度最快。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 2112LLFF18. 在“测定滑轮组机械效率”的实验中， 某同学竖直拉动弹簧秤，使钩码 _上升，弹簧秤的示数如图15 所示，该同学所测得的数据如下表；请你: 把表格补填完整；在图中画出实验中的滑轮组的绕线。钩码重 G （N）钩码上升的高度 h(m) 拉 力 F （N）弹簧秤移动的距离S（m ）机械效率（）9 0.15 0.45 19. 如图 16 所示
22、：用 40 牛的拉力，使物体A匀速上升，图 15 不计绳重和摩擦，整个装置的机械效率为75% 。求: 物体 A和动滑轮重各是多少牛？若绳能承受的最大拉力为50 牛，此装置的机械效率可提高到多少？图 16 四.板书设计第 8 讲机械与人( 一). 杠杆 定义 :：在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫做杠杆。 几个名词 : 支点 :杠杆绕着转动的点；动力 :使杠杆转动的力；阻力 :阻碍杠杆转动的力；动力臂 :从支点到动力作用线的距离；阻力臂 : 从支点到阻力作用线的距离。( 如何作力臂：先找出支点的位置，再沿力的方向将力的作用线画出，然后过支点作出力的作用线的垂线，用虚线连接支点和垂足，即得相应的
23、力臂，用大括号括起支点和垂足并标出力臂的名称。) 平衡条件 :动力动力臂 =阻力阻力臂，或写作2211LFLF，也可写成。杠杆平衡时，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。 分类 : 分类特点实例不等臂杠杆省力杠杆（F1F2）动力臂大于阻力臂的杠杆省力杠杆省力，但费距离（动力移动的距离较大）起子、扳子、撬棍、 铡刀等费力杠杆（F1F2）动力臂小于阻力臂的杠杆（费力杠杆费力，但省距离。等臂杠杆不省力也不省距离。）镊子、钓鱼杆、 赛艇的船浆等臂杠杆（F1=F2）动力臂等于阻力臂的杠杆天平名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
24、 - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - ( 二). 滑轮 ( 组) 定滑轮 : 作用 :能改变力的方向；实质 :等臂杠杆。（不省力） 动滑轮 : 作用 : 动滑轮省一半力；实质 :动滑轮实质是动力臂（滑轮直径D）为阻力臂（滑轮的半径R）2 倍的杠杆。 滑轮组 :实验表明，使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重量由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重量的几分之一，即F=（G+G 动）/n，当不考虑动滑轮自重时，F=G/n ；绳子自由端移动的距离就是重物上升高度的几倍，即S=nh。 （设计和分析滑轮组时要记住：奇动偶定）( 三)
25、机械功 : 1. 功: 做功必要因素 : 一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上通过的距离。（不做功的三种情况：有力无距离、有距离无力、力和距离垂直） 计算公式 :sFW。单位 :焦耳（ J） 。 2.功率 : 定义 :单位时间里完成的功，叫功率, 它是表示做功的快慢的物理量。 公式 :tWP=FS;(3)单位 : 瓦特 (W) ;WkW10001，WMW6101 3. 机械效率 有用功 : 对人们有用的功； （公式： W有用Gh（提升重物） =W总W额=W总；W有用= Gh）额外功 : 对人们没有用但不得不做的功； 总功：有用功跟额外功之和；(公式： W总=W有用 W额=FS= W有用/
26、)机械效率 : 有用功和总功的比值；总有用WW（提升重物时W有=Gh，W总=Fs；拉着物体在水平面运动时W有=f S，W总=FS/）机械效率 1 的原因：有用功总小于总功。(6)提高机械效率的方法：a.减小机械自重、b.减小机件间的摩擦。C.增大提升重物的重力(四) 机械能 : 1. 能的概念 : 能够做功物体就具有能；单位：焦耳（J） 。 2.机械能 :动能和势能统称为机械能_ 动能 :物体由于运动而具有的能量叫动能，它的大小跟运动物体的速度和运动物体的质量有关. 运动物体的速度越大，质量越大，它的动能就越大。重力势能 :物体由于被举高而具有的能量叫重力势能，大小跟 势能 : 物体的质量和物
27、体被举高的高度有关。物体的质量越大，举得越高，它具有的重力势能就越大。弹性势能 : 物体发生弹性形变而具有的能量。物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大。 机械能的转化 : 动能和势能是可以相互转化_的；在动能和势能相互转化的过程中，有摩擦等阻力，机械能的总量是会减小的；若没有摩擦等阻力，机械能的总量保持不变。( 五) 能的转化和守恒定律: 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化成另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。五信息反馈本课围绕复习目标和学生存在的困难与问题设计复习思路，以学生的发展为中心，注重基础技能的训练及过程方法的引导，有助于学生能力的提高。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -