《机械与人教案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械与人教案（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械与人一、杠杆的平衡条件1、定义（1）杠杆：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就是杠杆。（2）支点：杠杆绕着转动的点。（3）动力：使杠杆转动的力。（4）阻力：阻碍杠杆转动的力。（5）动力臂：从支点到动力作用线的距离。（6）阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。2、杠杆的平衡条件动力动力臂=阻力阻力臂，或写作F1L1= F2L2，也可写成F2/ F1= L1/ L2。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。3、杠杆的种类（1）省力杠杆：动力臂大于阻力臂的杠杆。例如：起子、扳手、撬棍、铡刀等。（2）费力杠杆：动力臂小于阻力臂的杠杆。例如：镊子、钓鱼杆，赛艇的船浆等。（
2、3）等臂杠杆：动力臂等于阻力臂的杠杆。例如：天平。省力杠杆省力，但费距离（动力移动的距离较大），费力杠杆费力，但省距离。等臂杠杆不省力也不省距离。既省力又省距离的杠杆是不存在的。二、滑轮及应用1、定滑轮（1）定义：轴固定不动的滑轮叫定滑轮。（2）原理：定滑轮实质是等臂杠杆，不省力，但能改变力的方向。2、动滑轮（1）定义：轴可以随物体一起移动的滑轮叫动滑轮。（2）原理：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。动滑轮省一半力。3、滑轮组（1）定义：由几个滑轮组合在一起使用就叫滑轮组。（2）原理：既利用了动滑轮省一半力又利用了定滑轮改变动力的方向。（3）承担物重的绳子有几
3、段，所用拉力为物重的几分之一。F=G/n 三、做功了吗1、机械功（1）功的初步概念：力作用在物体上，物体在这个力的作用下通过了一段距离，这个力就对该物体做了功。功包括两个必要因素：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。（2）功的计算：功等于力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积。公式：功=力距离，即W=Fs。（3）功的单位：国际单位制中功的单位是焦耳，简称焦，符号为J。在国际单位制中力的单位是N，距离的单位是m，功的单位就是Nm，1J=1Nm。2、功的原理使用机械时，人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功，也就是使用任何机械都不省功。这个结论叫做功的原理。四、做功的快慢 1
4、、功率（1）功率的概念：单位时间里完成的功，叫做功率。功率表示做功的快慢。（2）功率的计算：公式为功率=功/时间，P=W/t。（3）功率的单位：功率的单位是瓦特。国际单位制中，功的单位是J，时间的单位是s，功率的单位就是J/s。J/s的专用名称叫做瓦特，简称瓦，符号W。1W=1J/s，意思是1s内完成了1J的功。1kW=1000W，1MW=106W五、提高机械的效率1、有用功跟总功的比值叫机械效率，公式：=W有用/W总=100%2、机械效率总是小于1。3、注意机械效率跟功率的区别机械效率和功率是从不同的方面反映机械性能的物理量，它们之间没有必然的联系。功率大的机器不一定效率高。六、合理利用机械
5、能1、动能和势能（1）动能：物体由于运动而具有的能量。一切运动的物体都具有动能。运动物体的速度越大，质量越大，它的动能就越大。（2）势能：势能可分为重力势能和弹性势能。重力势能：物体由于被举高而具有的能量。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：物体由于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。（3）机械能：动能和势能统称为机械能。2、动能和势能的转化动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能。3、水能和风能的利用水能和风能是人类可以利用的巨大的机械能资源。机械与人单元测试题一、填空题1、（2008广安市）杠杆是一种重要的简单机械，它的平衡条件是
6、；当我们用钓鱼杆在河边钓鱼时，钓鱼杆是一种 的杠杆（选填“省力”或“费力”）。2、（ 2008江苏常州）2008年5月12日，四川波川发生8.0级地震救援队员利用各种器材展开抢险救灾工作(1)利用如图所示的钢丝钳，救援队员把钢筋剪断，钢丝钳是 （省力费力）杠杆 (2)使用撬棒，救援队员把滚落在公路上的石块撬起，如图所示，若救援队员在撬棒D点沿DM方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点；若救援队员在撬棒D点沿DN方向用力撬起石块1,撬棒的支点是 点(3)利用生命探测仪，救援队员可以找到被埋在废墟中的幸存者生命探测仪有多种：“热红外生命探测仪”利用红外热成像原理，通过探测受困者与周围温度的差异，形成
7、人体图像，在黑夜，该仪器使用效果 （较好较差）；“可视生命探测仪”利用光纤把细小的摄像探头深人废墟的缝隙中，光信号在光纤内经多次 （反射折射）传送回来，救援队员在显示屏上就可以把废墟深处的情况看得清清楚楚3、（08江苏宿迁）一名工人用如图11所示的滑轮组提起450N的重物，绳自由端的拉力F为200N，重物在5s内匀速上升了1m则拉力的功率是 W，滑轮组的机械效率是 4、（08江苏无锡）蠡湖隧道是无锡历史上第一条穿湖通道，全长1180m。若一辆小轿车以59kmh的速度匀速通过该隧道，则需要 h；若该小轿车发动机的功率为60kW，则通过隧道发动机所做的功为 J5、08江苏南京）一物体质量为18kg
8、，其所受重力为 N如图12所示，小明用定滑轮将该物体在4s内匀速提高2m所用拉力为200N此过程中，小明做的有用功是 J，定滑轮的机械效率是 ，拉力的功率是 w(取g10N/kg)二、选择题1、（ 江苏常州）中考体育跳绳项目测试中，小明同学在lmin内跳了120次，则他跳绳时的功率大约是（ ） A. 0. 5 W B. 5 W C. 50W D. 500 W2、（江苏镇江）如图所示，杠杆AOB的A端挂重为G。的物体，B端挂重为G的物体，杠杆平衡时AO处于水平位置，若AO=BO，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是：（ ）A、GAGB B、GA=GB C、GAGB D无法比较3、（安徽蚌埠二中
9、）如图3所示装置中，均匀木棒AB的A端固定在铰链上，悬线一端绕过一固定定滑轮，另一端用线套套在木棒上使棒保持水平。现使线套逐渐向右移动，但始终使木棒保持水平，则悬线上的拉力T（棒和悬线足够长）（ ）A逐渐变小 B逐渐变大C先逐渐变大，后又逐渐变小 D先逐渐变小，后又逐渐变大4、（08北京）下面所示的四种情景中，人对物体做功的是：（ ）A、举重运动员举着杠铃不动 B、工人将货箱从地面搬到桌上 C、修理工用力推汽车，汽车没动 D 大力士支撑着大轮胎静止不动5、（福建泉州）升国旗的旗杆顶上有个重要的装置是（ ）A定滑轮 B动滑轮 C滑轮组 D省力杠杆6、如图所示，要粗测小明同学做“引体向上”时的功率
10、。下面所列的物理量中，不需要测量的是（）A他的质量 B单杠的高度C每次身体上升的高度D做“引体向上”的时间7、（南充）下列说法正确的是 ( )A、效率高的机械，功率一定大 B做功时问长的机械，功率一定大C所有机械的机械效率都小于l D功率大的机械做功一定多8、（莆田）用下列简单机械，使重量同为G的物体都处于静止状态，其中用力最大的是(均不计摩擦)( )9、(宁夏)如图2所示，用动滑轮把一个物体匀速拉起，不计摩擦，则下列说法中正确的是（）A动滑轮的质量越大，机械效率越高 B拉起的物体质量越大，机械效率越高 C拉起物体的速度越大，机械效率越高 D物体被拉起的越高，机械效率越高10、(湖北荆州)粗糙
11、水平面上有一个重为100N的物体，用10N的水平推力使其以3ms的速度沿力的方向匀速运动了10s，则此过程中（ ）A重力做了3000J的功 B推力的功率为30WC推力做了1000J的功 D摩擦力为100N三、作图题1要用一根绳子和两个滑轮提起物体，若不计滑轮重及摩擦，而使拉力为物体重的请在图中画出绳子的正确绕法2、如图所示，F1是作用在抽水机手柄A点处的动力，O为支点。请画出动力F1的力臂l1。3在图8-115中画出力F1、F2的力臂1、2。F2F1图8-116图8-1154如图8-116有一动滑轮提升重物，要求在图中标明支点O，画出F1 F2的力臂L1 L2。5用滑轮组提起重物，要求省的力，
12、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圈。（不计动滑轮重、绳重及摩擦）四、实验与探究题1（江西省）做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按照图6所示装置对动滑轮特点进行了探究，记录的数据如下表：通过分析数据。她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验，回想你的实验经历，回答下列问题：（1）该实验中出现这样结果的主要原因是什么？除此之外还应满足什么条件时“使用动滑轮能省一半的力”？（2）分析表中数据你还发现该装置的机械效率随物重的增大怎样变化？2、（上海市）在“研究杠杆平衡的条件”实验中，先把杠杆支在支架上，通过调节_，使杠杆在水平位置平衡。当左
13、侧钩码处于图所示A位置时，应将右侧的钩码向_移动(选填“左”或“右”)，可使杠杆在水平位置平衡。3、（甘肃兰州）如图13是测定滑轮组机械效率时所用的滑轮，若使绳端的拉力沿向上的方向（1）请在图13中画出该滑轮组的绳子绕法。（2分）（2）完善下列实验步骤：A按组装图把实验器材装配好B用弹簧秤测量出重物的重力C在动滑轮下面挂上重物，并分别记下重物和弹簧秤的位置D拉弹簧秤，使重物上升一段距离，读出E用刻度尺分别量出和移动的距离F由测得的数据，求出滑轮组的机械效率（3）在这个实验中，若物重4N,重物上升了0.1m，弹簧秤示数为2N，请计算该滑轮组的机械效率。（4）你能分析一下效率不是100%的原因吗？请你试着写出两条：、。图8-1174小丽同学用如图8-117的滑轮组做“测定滑轮组的机械效率的实验”，已知每个钩码的质量为50g，（1）在图中画出滑轮组绳子的绕法，要求施力方向竖直向上。（2）将钩码匀速向上提20cm，弹簧测力计的示数为0.8N，则此过程中对钩码所做的有用功为J，动力所做的总功为J，滑轮组的机械效率为（不计绳重和摩擦，g取10N/kg）。（3）若减少两个钩码，则滑轮组的机械效率将（选填“增大”、“减小”或“不变”）。五、综合应用题1、小明所在的研究性学习小组利用自行车进行探究活动。（1）小组成员分别用不同的方法测量出了自行车后轮的周长为180cm。请你说出其中的一种测量方
