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1、机械与人复习教案 作者： 日期：2 个人收集整理，勿做商业用途第十章 机械与人复习教案学习目标确定的依据1. 课程标准相关要求理解杠杆的平衡条件.知道有用功和总功，理解机械效率理解功.功率的概念、计算公式和单位2. 教材分析简单机械和功是初中物理中两个相互联系的重要板块，在历年的河南中考中属于必考内容，考题一般属于综合性的，与实际生产和生活联系密切。本章中考必考点较多，在中考中所占分值较大。易错知识的有：杠杆的平衡条件的应用，在水平面上使用动滑轮，机械效率与实际相结合等。预计在2015年考题中仍然会通过简单机械考查学生对做功的理解。3. 中招考点五年来，2010年7分，2011年5分，2012
2、年5分，2013年7分，2014年8分。4.学情分析 要掌握功，功率，机械效率的基本概念;能准确掌握应用公式解答物理问题；并能比较滑轮组在不同使用情况下的工作特点。复习目标：1.理解杠杆、力臂的概念；理解杠杆的平衡条件。2.理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。3.理解做功的两个必要因素、功的计算公式及功的单位。 4.理解功率的概念、功率的计算公式及功率的单位。 5.知道有用功和总功，理解机械效率。 6.知道动能、势能及机械能的概念，能量的转化及守恒定律。复习过程：一、知识结构(引导学生总结) 定义 平衡条件：F1L1=F2L2 杠杆 省力杠杆特点及应用分类 费力杠杆特点及应用 等臂杠杆特点及应用
3、 定滑轮的定义、实质及特点 动滑轮的定义、实质及特点滑轮 滑轮组的组成、特点及省力规律机 做功的必要因素械 功 功的定义、公式和单位 定义和意义与 功率 公式和单位 有用功、额外功和总功的意义及它们的关系人 机械效率 机械效率的定义、意义、公式 提高机械效率的方法 动能的定义及决定因素 重力势能的定义及决定因素势能 弹性势能的定义及决定因素 动能和势能的相互转化及实例二、知识梳理 1杠杆(1)一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆杠杆是直的，也可以是任意形状的作为杠杆必须：具备以下条件：有一个可绕着转动的固定点；受力的作用而不变形(突出“硬”字)；受到动力和阻力的作用，且这两
4、种力对于杠杆的转动所起的作用正好相反(2)杠杆的五要素 支点：杠杆绕着转动的固定点，用“O”来表示它可以在棒的一端，也可以在其他位置杠杆转动时，支点是相对固定的 动力：使杠杆转动的力，用“F1”来表示 阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”来表示无论是动力还是阻力，都是杠杆所受到的力，它们不是一种新的性质的力动力和阻力没有严格的界限，只不过两个力的作用效果相反罢了；一般地，把人施加的力，或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力 力臂：从支点O到动力作用线的距离，用“L1”表示阻力臂：从支点O到阻力作用线的距离，用“L2”表示(3)杠杆的平衡条件杠杆的平衡：指杠杆静止不动(静平衡)或匀速转动(动平衡)所
5、谓匀速转动，是指杠杆在单位时间内转过相等的角度 杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，即F1L1=F2L2(4)杠杆的分类 省力杠杆：使用省力杠杆可省力但费距离 费力杠杆：使用费力杠杆虽然费力，但是可以少移动距离。等臂杠杆：使用等臂杠杆既不省力，也不费力；既不省距离，也不费距离。2滑轮滑轮是一个周边有槽可绕轴转动的轮滑轮可看作是变形的杠杆，所以可以用杠杆的平衡条件来分析研究它根据使用情况不同，滑轮可分为：(1)定滑轮：中间的轴固定不动的滑轮定滑轮实质上是一个等臂杠杆，使用定滑轮不能省力，但可以改变力的方向所谓“改变力的方向”，是指我们施加某一方向的力，能得到一个与该力方向不同(或相反)的力(
6、2)动滑轮：轴和轮一起移动的滑轮。 动滑轮实质上是一个动力臂是阻力臂二倍的杠杆，通常情况下使用动滑轮省一半的力，但同时要费一倍的距离，不能改变力的方向(3)滑轮组：滑轮组是由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成的，可以达到既省力又能改变力的方向的使用效果，但同时要多移动距离它的省力情况是由吊着动滑轮的绳子的段数来决定的由几段绳子吊着动滑轮，提起重物所用的力就是物重的几分之一，但是动力移动的距离(速度)是物体移动的距离(速度)的几倍如果动滑轮较重，不能忽略，则拉力就是物体和动滑轮总重的几分之一3功(1)功：一个物体对另一个物体做功的必备条件有两个，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。物
7、理学中规定：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积，即功=力距离如果一个力拉着物体在竖直方向上运动，做功的多少还可以用公式W=Gh来计算. 在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，1 J=1 Nm (2)做功的快慢：功率是用来描述物体做功快慢的物理量计算功率大小的公式：P=W/t由W=FS还可推出另一个计算功率的公式：P=Fv在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，1 W=1 Js功率是机器的主要技术性能之一，选购机器时，要根据实际需要和可能选择功率合适的机器(3)功的原理：使用机械时，人们所做的功，都不会少于直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功这个结论叫做功的原理 4机械效率
8、(1)有用功、额外功、总功：有用功在数值上等于机械作用在物体上的力与物体在力的方向上通过距离的乘积通常情况下用机械匀速提升物体时，W有用=Gh；在水平方向上，用机械克服物体与其他接触面的摩擦时W有用=Fs，s为水平移动的距离额外功：凡是为克服机械本身的摩擦而做的功，和克服机械本身重力而做的功都是额外功总功：有用功和额外功的总和，即W总=W有+W额外，或等于作用在机械上的动力与动力作用点移动距离的乘积，即W总=Fs。(2)机械效率：意义：是反映机械性能的物理量定义：机械效率就是有用功与总功的比值，一般以百分比的形式表示：=W有/W总由于有用功是总功的一部分，所以机械效率总小于15机械能(1) 能
9、量：一个物体能够做功，它就具有能量，物体具有做功的本领，我们就说物体具有能可 以用物体能够做功的多少来衡量物体具有能量的大小在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)，能的单位也是焦耳(J) 动能：物体由于运动而具有的能量，叫做动能一切运动的物体都具有动能重力势能：物体的质量和被举起的高度决定了物体的重力势能的大小弹性势能：发生弹性形变的物体具有的能量叫做弹性势能物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越大(2)机械能：动能和势能统称为机械能，机械能是和物体的机械运动紧密联系的能量 动能和势能是可以相互转化的三、例题精讲例1：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,个都相同.下列四项
10、操作中,会使杠杆右端下倾的是（ ）将杠杆两侧的钩码同时各向外移动一小格将杠杆两侧的钩码同时各向内移动一小格、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A. B. C. D.答案：C解析：若将钩码同时向外移动一小格，则力与力臂的乘积为2433，右端会下降，所以可以；若将钩码同时向内移动一个小格，则力与力臂的乘积为2213，杠杆的左端会下降，所以不可以；若将杠杆的两侧各减一个钩码，则力与力臂的乘积为1322，则杠杆的右端会下降，所以可以；若将两侧同时各加挂一个相同的钩码，则力与力臂的乘积变为3324，所以杠杆的左端会下降，所以不可以。规律总结：此题考查杠杆的平衡条件，
11、哪边力与力臂的乘积大，杠杆就会向哪端倾斜。巩固1：（2012福州）如图所示，使用中属于费力杠杆的工具是（ ）例2：（2013上海）某小组同学研究动滑轮的使用特点，他们先用弹簧测力计缓慢提起钩码，如图(a)所示，再分别用重力不同的动滑轮甲、乙、丙(G甲G乙G丙)缓慢提起相同钩码，如图(b)、(c)、(d)所示。请仔细观察图示的操作和弹簧测力计的示数，然后归纳得出结论。（1）比较图(a)与(b)或(a)与(c)，或(a)与(d)两图可得：_；（2）比较图(b)与(c)与(d)三图可得_。答案：（1）使用动滑轮可以省力，但是不可以改变动力的方向（2）使用动滑轮缓慢提升相同的重物时，所用动滑轮的重力越
12、小，所用的拉力越小。解析：（1）比较图(a)与(b)或(a)与(c)，或(a)与(d)两图可以看出，使用动滑轮提升物体时，弹簧测力计的示数要小，所以说明了使用动滑轮可以省力，但不能改变动力的方向，动力的方向都是竖直向上的；（2）比较图(b)与(c)与(d)三图可以看出，在物体的重力不变的情况下，动滑轮的重力越大，弹簧测力计的示数越大。规律总结：用动滑轮提升物体时，拉力的大小等于物体与动滑轮总重力（摩擦力不计情况下）的n分之一，n指与动滑轮连接的绳子的段数。巩固2： （2012广东模拟）如图所示的装置中，若不考虑滑轮重力和绳子与滑轮之间的摩擦力，拉力最小的是。（填A、B、C、D）例3：（2012宜昌）某同学身高1.8m，体重为70，在迎奥运田径运动会上他参加背跃式跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高的横杆（图812）。请问：(1)他在跳高的过程中克服重力所做的功约是多少？（人体在站立时重心离地面高度约为身高的0.6倍；g取10N/kg）(2)若他在月球上跳高，所跳的高度与在地球上一样吗？为什么？（月球对物体的引力约为地球对同一物体引力的1/6）图812答案：（1）运动员的重力：G=mg=7010N/=700 N 运动员重心上升的高度： h =1.8m-1.8m0.6=0.72 m 克服重力所做的功： W= G h =700 N0.72m=5
