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1、第03讲：简单机械和功（习题）辅导科目物理年级授课教师班型授课时间备课时间教 学目 标1. 知道杠杆和杠杆原理；2. 掌握简单机械功、功率和机械效率的计算重、 难考 点1. 杠杆作图：力臂、力、最小力；2. 定滑轮、动滑轮的实质的理解；3. 滑轮的绕法，滑轮机械效率的计算；3. 功和功率的计算； 教学内容方法指导一、杠杆 考点一：已知力画力臂 考点二：给出力臂画力 考点三：画最小力（1、给出力的作用点；2力的作用点未知） 考点四：探究杠杆平衡条件：F1L1=F2L2（杠杆平衡:杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动，杠 杆就处于平衡状态。） 1、杠杆的分类 2、杠杆的动态平衡问题 3、杠杆计算问题
2、2、 滑轮考点一：定滑轮、动滑轮及滑轮组的特点；定滑轮、动滑轮的实质考点二：滑轮组的用力情况F=（G物+G动）/n;绳移动的长度与物体移动距离的关系s=nh 考点三：滑轮组的绕法：奇动偶定，从内向外3、 功和功率 考点一：做功要满足的二要素：1、作用在物体上的力；2、力的方向上通过的距离 考点二：不做功的三种情况： 1、物体受力,但物体没有在力的方向上通过距离，此情况叫“劳而无功”。 2、物体移动了一段距离,但在此运动方向上没有受到力的作用(如物体因惯性而运动)，此情况叫 “不劳无功”。 3、物体既受到力,又通过一段距离,但两者方向互相垂直(如起重机吊起货物在空中沿水平方向动)， 此情况叫“垂
3、直无功”。 考点三：功的计算公式：一般式：W=FS 常用式：WGh(克服重力做功)或Wf阻S(克服摩擦阻力做功) 考点四：功率的物理意义：表示物体做功的快慢。1w表示：物体1s内做功1J 考点五：功率的计算公式：定义式：P=W/t；变形公式P=Fv4、 机械效率考点一：有用功、额外功和总功W总=W有用+W额外考点二：机械效率计算公式：一、选择题1如图所示，动力F的力臂是 （） AOD BOC COB DDB2李明同学快速地由一楼跑到三楼的过程中，他的功率与下列哪个值最相近（） A5W B50W C500W D5000W3起重机的钢绳将500牛顿的物体匀速提高6米后，又水平匀速移动4米，钢绳对物
4、体所做的功为（ ） A3000J B5000 J C2000 J D1000 J4 在不计绳重和摩擦的情况下，利用如下中图所示的甲、乙两装置，分别用力把相同的物体匀速提升相同的高 度若用甲、乙表示甲、乙两装置的机械效率，W甲、W乙表示拉力所做的功下列正确的是（ ） A甲=乙，W甲=W乙 B甲乙，W甲W乙 C甲乙，W甲W乙 D甲乙，W甲W乙 第4题 第6题第1题5下列关于杠杆的说法中，正确的是 （） A支点总位于动力作用点与阻力作用点之间B动力臂越长，总是越省力 C动力臂与阻力臂的比值越大，就越省力D动力作用方向总是与阻力作用方向相反6 如上右图所示，密度均匀的直尺AB放在水平桌面上，尺子伸出桌
5、面的部分OB是全尺长的三分之一当B 端挂5N的重物G时，直尺的A端刚刚开始翘起，则此直尺受到的重力是（ ） A2.5N B5N C10N D20N7 甲，乙两台机器，甲做的功是乙做的功的2倍，而乙所用的时间是甲所用的时间的2倍，则甲，乙两台机器 的功率关系是（） AP甲：P乙=4：1 BP甲：P乙=1：4 CP甲：P乙=2：1； DP甲：P乙=1：18 用相同的两个滑轮组成三种装置：一个定滑轮、一个动滑轮、滑轮组用这三种装置先后将一重力为G的物 体提高h米，其中机械效率最大的是（） A定滑轮B动滑轮C滑轮组D三种装置都一样二、填空题1杠杆的平衡条件是_ _根据使用杠杆时的用力情况，我们可以把杠
6、杆分为_杠杆 和_杠杆在我们平常所使用的工具中，理发师用的剪刀属于_杠杆，剪断钢筋用 的剪刀就是_杠杆，而我们在实验室中用来测量物体质量的工具则属于_杠杆2 甲、乙两位同学分别把同样重的木头从一楼搬到三楼，甲用的时间比乙用的时间长，两人对木头做功的大小 关系是W甲_W乙（选填“”、“=”或“”）对木头做功快的是_同学3 如下左图，物体重10N，且处于静止状态该滑轮是_滑轮，手拉弹簧测力计在1位置时的示数 为_N若手拉弹簧测力计在1，2，3三个不同位置时的拉力分别是F1，F2，F3，则它们的大小 关系是F1_F2_F3这证明使用定滑轮不能改变力的_，只能改变力的 动滑轮实质是一个_杠杆，使用动滑
7、轮可以_，但不能_ 第4题第3题4 甲、乙两位工人分别用如上右图所示的A、B两种方式，将同样重的一袋沙子提到高处，滑轮的重力小于沙 子的重力，不计摩擦阻力和绳子的重力工人用力较小，两人所用的滑轮的机械效率是A B（选 填“”、“=”或“”）三、作图与实验题1画出动力F1和阻力F2的力臂 2 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）所示请仔细观察图中的 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
8、：_ （2）比较图（b）与（c）与（d）三图可得：_ 3在测定滑轮组机械效率的实验中，小刚同学测得的数据如下表所示：钩码重弹簧测力计读数钩码移动的距离弹簧测力计移动的距离有用功 总功 机械效率3N1.2N0.1 m0.3m （1）在表中空白处分别写出有用功、总功和机械效率的值； （2）在如上右图方框中画出滑轮组及绕法； （3）实验时，应使弹簧测力计做 _运动小刚同学在用弹簧测力计静止时进行读数，则他这样 得出的机械效率与实际值相比 _（填“偏小”、“偏大”或“相等”）四、计算题1 如图所示，一滑轮组定滑轮轴心距箱子3m，小明用300N的力通过该滑轮组拉起质量为50 kg的箱子，5s钟 向前走了
9、4m，问 （1）小明做了多少功？他的功率是多少？ （2）该滑轮组的机械效率是多少？ 2 用如图所示的滑轮组来拉动物块，在2s内使物体移动了4m，已知物体与地面间的摩擦力f为1200N，若 此时滑轮组的机械效率为80% （1）求拉绳子的力F为多大； （2）求拉力做的功和功率； （3）如果想用更小的力拉动物体，请你提出一种可行性建议3 小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图所示，小明坐着这辆汽车匀速行驶144 km，用时2h，消耗汽油9kg，其 发动机的功率为23kW请运用所学的知识解答下列问题（汽油的热值为4.6107J/kg） （1）汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大？ （2）汽车发动机的效率是多少？
10、 （3）观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压力哪一个大？为什么？一、填空题：（每题3分，共30分）1指出下列实物属于哪种简单机械：(1)旗杆上的小轮是_,(2)钓鱼杆是_ ，(3)撬铁路枕木上道钉的道 钉撬是_。2 有一轻质杠杆，动力臂是阻力臂的3倍，当用它提升重力为30N的物体时，需施力为_N。若将物体提 升40cm，则动力作用点将移动_m。3 一把杆秤不计自重，提纽到秤钩的距离为3cm，秤砣质量为250克，用这杆秤来称质量为3kg的物体时，秤 砣应离提纽_米。4 如图1所示，水平台上的物体A重50N，在水平向右的拉力F的作用下以5cm/s的速度做匀速直线运动，此
11、 时弹簧测力计的示数为10N，若滑轮重及绳与滑轮之间的摩擦忽略不计，则拉力F为_牛，物体A受到 的摩擦力为_牛，拉力的功率为_W。图1 图25 如图2所示，杠杆AB可绕O转动，绳AD连在以A为圆心的弧形导轨MN上，D可在MN上自由滑动，当 绳的D端从N向M滑动过程中，杠杆仍保持平衡，则AD对杠杆的拉力变化情况是_。6将一木箱推上长6m、高2m的斜面，所用的推力为250N，若斜面的机械效率为80%，则木箱重为_N。7用一个动滑轮提升一个重为500N的物体，(1)若不计摩擦和动滑轮重，则拉力为_ N，滑轮的机械效率 为_ ；(2)若不计摩擦，动滑轮重为100N，则拉力为_ N，动滑轮的机械效率为_ ；(3)如果 不计摩擦，动滑轮重不变，若提升的物重增大，则拉力将_，动滑轮的机械效率将_。（填“增大”、 “减小”或“不变”
