1、年级：初三 班别： 一对一 科目： 物理 日期： 2014 年 6 月 20 日 课次： 5 任课教师： 梁 老师 教学质量监督电话：8881049 教务电话： 石鼓校区：0734-3380111 华新校区：0734- 3163111 珠晖校区：0734-8800896邮 箱： 1博文教育讲义课题名称：功和机械能 简单机械学习目标1、理解掌握功、功率的定义及其计算；掌握机械能及相互转化；2、理解掌握杠杆、滑轮、滑轮组等知识点；3、知道什么是机械效率,它的大小与那哪些因素有关；4、找出各知识点之间的内在联系，构建知识体系。教学过程知识回顾 课前热身一、功：1、功的理解：功是一个过程量，所描
2、述的是在力的作用下，物体沿力的方向所移动距离的累积效应。2、做功的两个必要因素：（1） ；（2） 3、功的计算公式： 二、功率：1、定义： 2、意义：表示 的物理量3、功率计算公式： 三、功的原理：使用任何机械都不能节省 。四、杠杆1、定义： 在力的作用下能绕着固定点转动的硬棒叫杠杆。2、五要素组成杠杆示意图。支点： 杠杆绕着转动的点。用字母 O 表示。动力： 使杠杆转动的力。用字母 F1表示。阻力： 阻碍杠杆转动的力。用字母 F2表示。动力臂：从支点到动力作用线的距离。用字母 L1表示。阻力臂：从支点到阻力作用线的距离。用字母 L2表示。画力臂方法：一找支点、二画线、三连距离、四标签。3、杠
3、杆的平衡条件：杠杆平衡指：杠杆的平衡是指杠杆处于静止状态（静平衡）或匀速转动状态（动平衡） 。结论： 杠杆的平衡条件（或杠杆原理）是：动力动力臂=阻力阻力臂，或 F1l1=F2l24、杠杆的应用和分类：名称 结构特征 优缺点 应用举例省力杠杆 动力臂大于阻力臂 省力、费距离 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钢丝钳、手推车费力杠杆 动力臂小于阻力臂 费力、省距离 缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发剪刀、钓鱼杆等臂杠杆 动力臂等于阻力臂 不省力不费力 天平，定滑轮五、滑轮年级：初三 班别： 一对一 科目： 物理 日期： 2014 年 6 月 20 日 课次： 5 任课教师： 梁 老师 教学质量监
4、督电话：8881049 教务电话： 石鼓校区：0734-3380111 华新校区：0734- 3163111 珠晖校区：0734-8800896邮 箱： 21定滑轮：定义：中间的轴固定不动的滑轮。实质：等臂杠杆。特点：使用定滑轮既不能省力也不省距离，但是能改变动力的方向。对理想的定滑轮（不计轮轴间摩擦）F=G。绳子自由端移动距离 SF（或速度 vF）=重物移动的距离 SG（或速度 vG）2动滑轮：定义：和重物一起移动的滑轮。 （可上下移动，也可左右移动）实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向。理想的动滑轮（不计轴间摩擦和动滑
5、轮重力）则：F= G 只忽略轮轴21间的摩擦则，拉力 F= （G 物 +G 动 ）,绳子自由端移动距离 SF（或 vF）=221倍的重物移动的距离 SG（或 vG）,即 SF2S G，v F2v G三、滑轮组1、定义：由若干个定滑轮和动滑轮匹配而成。2、特点：可以省力，也可以改变力的方向。使用滑轮组时，若有 n 段绳子吊着物体，提起物体所用的力就是物重的 n 分之一，即 （条件：不计动滑轮、绳重和摩擦） 。物GnF1注意：如果不忽略动滑轮的重量则： 滑物 OF2GF1l1l2F2 F1BAGOl1l2F1BBGGAAshhs=2hh2h年级：初三 班别： 一对一 科目： 物理 日期： 2014
6、 年 6 月 20 日 课次： 5 任课教师： 梁 老师 教学质量监督电话：8881049 教务电话： 石鼓校区：0734-3380111 华新校区：0734- 3163111 珠晖校区：0734-8800896邮 箱： 3总有W3、动力移动的距离 s 和重物移动的距离 h 的关系是：使用滑轮组时，滑轮组用 n 段绳子吊着物体，提起物体所用的力移动的距离就是物体移动距离的 n 倍，即 s=nh。如下图所示。 （n 表示承担物重绳子的段数）4、绳子端的速度与物体上升的速度关系： 物绳 Vn= n= n= n= n= n= 总GF21总31总GF31总F41总G41总F51s=2h s=3h
7、 s=3h s=4h s=4h s=5hA B C D E F5、滑轮组的组装：（1）.根据 的关系，求出动滑轮上绳子的段数 n；（2）确定动滑轮的n个数；（3）根据施力方向的要求，确定定滑轮个数。确定定滑轮个数的原则是：一个动滑轮应配置一个定滑轮，当动滑轮上为偶数段绳子时，可减少一个定滑轮，但若要求改变力的作用方向时，则应在增加一个定滑轮。在确定了动、定滑轮个数后，绳子的连接应遵循“奇动偶定”的规则，由内向外缠绕滑轮。6、机械效率：有用功和总功的比。公式：例题辨析 推陈出新例 1.（1）请在图中画出用此杠杆提升物体时的最小力的示意图（O 为支点）（2）如图所示，O 为杠杆 OAB 的支点，请
8、画出物体受到的重力示意图和杠杆 OAB 所受拉力 F 的力臂（3）根据图示要求，画出滑轮组的绕法。FFFFFF年级：初三 班别： 一对一 科目： 物理 日期： 2014 年 6 月 20 日 课次： 5 任课教师： 梁 老师 教学质量监督电话：8881049 教务电话： 石鼓校区：0734-3380111 华新校区：0734- 3163111 珠晖校区：0734-8800896邮 箱： 4变式练习 1 画出使杠杆 AB 在图所示位置静止时所用最小力 F 的作用点和方向。例 2.如下图所示的四种场景，没有做功的是A用木棒翘起石头 B.塔吊吊起重物C正在作业的拖拉机 D提着水桶水平走，提桶的
9、力变式练习 2 起重机将 1000N 的重物匀速竖直提升了 3m 后，又把重物水平移动了 1m，则起重机对重物所做的功是 （ ）A1000J B2000J C3000J D4000J变式练习 3 变式练习 2 如图所示，为运动员投掷铅球的过程示意图,下列有关说法错误的是（ ）A. 在 a 到 b 的过程中，运动员对铅球做了功B. 在 b 到 c 的过程中，运动员对铅球没有做功C. 在 c 到 d 的过程中，没有力对铅球做功D. 在 a 到 d 的过程中，铅球的运动状态在不断的变化例 3、关于功率以下说法中正确的是（ ）A据 P=W/t 可知，机器做功越多，其功率就越大B据 P=W/t 可知，机
10、器做功时间越长，其功率就越小C机器功率大，则做功快，做功一定多 D机器功率小，则做功慢，做功可能多变式练习 4 对于功率和机械效率的理解，下列说法中正确的是（ ）A机械工作时的功率越大，其工作时机械效率一定越高B机械工作时的功率越大，其工作时一定越省力C机械做的有用功相同，总功越少，其机械效率一定越高D机械工作时越省力，其机械效率一定越高例 4、某实验小组分别用如图所示的甲、乙两个滑轮组（每个滑轮重相同）匀速提起相同的重物不计绳重及摩擦，下列说法正确的是（ ）年级：初三 班别： 一对一 科目： 物理 日期： 2014 年 6 月 20 日 课次： 5 任课教师： 梁 老师 教学质量监督电话：8
11、881049 教务电话： 石鼓校区：0734-3380111 华新校区：0734- 3163111 珠晖校区：0734-8800896邮 箱： 5A甲图省力，机械效率甲图大B甲图省力，机械效率一样大C乙图省力，机械效率一样大D乙图省力，机械效率乙图大变式练习 5 如图所示，物体 A 在拉力 作用下沿同一水平面匀速运动了一段距12F、离 s。试比较拉力 及拉力所做的功 的大小。 （滑轮重、绳重及摩擦不计） （ ）12F、 W、A、 B、12W， 12124，C、 D、124， F，例 5.如图所示，光滑的地面上有一足够长的木板，在木板的右端固定着一个滑轮（不计绳与滑轮间的摩擦） ，木板上面
12、放置一个小木块，小木块一端连接着弹簧测力计当拉力 F 为5 牛时，木板向右做匀速直线运动，然后把拉力再增加 5 牛时，下列分析正确的是（ ）A弹簧测力计的示数为 20 牛 B弹簧测力计的示数为 0 牛C木板仍向右做匀速直线运动 D小木块将保持静止变式练习 6 如图 6 所示，杠杆可绕 O 点转动，力 F 作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直；在将杠杆缓慢地由位置 A 拉到位置 B 的过程中，力 F（ ）A变大 B变小 C不变 D先变大后变小变式练习 7 如 图 7 所 示 ， 杠 杆 始 终 处 于 水 平 平 衡 状 态 ， 改 变 弹 簧 测 力 计 拉 力 的 方 向 ， 使 其 从 ， 此
13、过 程 中 ， 弹 簧 测 力 计 的 示 数 将 （ ）A 逐 渐 变 大 B 逐 渐 变 小 C 先 变 大 后 变 小 D 先 变 小 后 变 大例 6.如图 8 所示，G 1=20N，台秤示数 8N，不计滑轮重，物体 G2 重 ( )A2N B18N C28N D20N变式练习 8 如图所示，物体重 180N，动滑轮重 20N，绳重和摩擦不计。人对动滑轮拉力为 F，在 F 的作用下，物体以 0.1m/s 的速度匀速上升 2m，则下列说法正确的是（ ）A拉力 F 做的功为 400J B动滑轮对物体做的功为 720JC拉力 F 的功率为 40W D拉力 F 的大小为 90N图 6 图 7
14、图 8年级：初三 班别： 一对一 科目： 物理 日期： 2014 年 6 月 20 日 课次： 5 任课教师： 梁 老师 教学质量监督电话：8881049 教务电话： 石鼓校区：0734-3380111 华新校区：0734- 3163111 珠晖校区：0734-8800896邮 箱： 6变式练习 9 如图所示，小阳利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体 A 和物体 B。当提升物体 A 时，滑轮组的机械效率为 75%，小阳对绳子的拉力为 F1；当提升物体 B 时，滑轮组的机械效率为 62.5%，小阳对绳子的拉力为 F2。已知小阳的质量为 65Kg，物体 A 的质量为 90Kg。假设在拉绳子的过
15、程中，小阳对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。g 取 10N/Kg。则下列说法正确的是（ ）AF 1=500NBG B=600NCG 动 =200ND匀速提升物体 A 时小阳对地面的压力是 50N变式练习 10 如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中，工人用 400N 的拉力 F 在 1min 内将总重为 900N 的泥土匀速提升 5m。在这段时间内 （ ）A拉力 F 做的有用功 2000J B滑轮组的机械效率 75%C动滑轮重 700ND拉力 F 做功的功率约 33W变式练习 11 一定质量的货物在吊车钢索的拉力作用下，竖直向上
16、运动(不考虑空气的阻力和钢索重力)，货物运动的路程(s)一时间(t)图象如图所示，根据图象，下列判断正确的是（ ）A2s 时钢索的拉力大小等于 8s 时钢索的拉力大小B货物竖直向上运动时，4s 时的速度小于 10s 时的速度C0 至 6s 内钢索拉力做的功小于 6s 至 12s 内钢索拉力做的功D货物在 0 至 12s 内的竖直向上运动过程中，钢索拉力的功率保持不变变式练习 12 用如图 12 所示的装置匀速拉起重为 G 的物体（不计摩擦、滑轮重及绳重） ，拉力 F G。变式练习 13 如图，体重 500N 的人，要将 G700N 的吊篮匀速吊起，不计滑轮、绳重及摩擦。（1）如图甲，人站在地面
17、上，至少要用_N 的力拉绳。（2）如图乙，人站在吊篮中至少要用_N 的力拉绳。变式练习 14 如图丙所示，在忽略滑轮自重和摩擦的情况下，当滑轮平衡时，拉力 。FG甲乙 GF丙GF图 12年级：初三 班别： 一对一 科目： 物理 日期： 2014 年 6 月 20 日 课次： 5 任课教师： 梁 老师 教学质量监督电话：8881049 教务电话： 石鼓校区：0734-3380111 华新校区：0734- 3163111 珠晖校区：0734-8800896邮 箱： 7例 7.如图所示，一轻质杠杆 AO 可绕固定转轴 O 转动，A 端悬挂一盏电灯，当绳子AB 使杆处于图示的位置时，AB 长为
18、4m，OB 长为 3m，绳子拉力为 30N，则灯重为 N变式练习 15 物体 A 在滑轮组拉力的作用下，1s 内沿水平地面匀速移动了 0.2m，弹簧测力计的示数如图所示，不计滑轮和绳重及轴摩擦，求：（1）绳子自由端的拉力；（2）物体 A 受到的摩擦力；（3）滑轮组对物体 A 做功的功率。变式练习 16 如图所示，重物 A 是体积为 10dm3，密度为 7.9103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计磨擦和动滑轮重，要保持平衡。（g=10N/kg）求：（1）重物 A 受到的浮力为多少？（2）作用于绳端的拉力 F 是多少？（3）若缓慢将重物 A 提升 2m，拉力做的功
19、是多少？（4）若实际所用拉力为 300N，此时该滑轮的效率是多少？年级：初三 班别： 一对一 科目： 物理 日期： 2014 年 6 月 20 日 课次： 5 任课教师： 梁 老师 教学质量监督电话：8881049 教务电话： 石鼓校区：0734-3380111 华新校区：0734- 3163111 珠晖校区：0734-8800896邮 箱： 8课后作业 巩固提高1、一根轻质杠杆，在左右两端分别挂在 200 牛和 300 牛的重物时，杠杆恰好平衡若将两边物重同时减少 50 牛，则杠杆 （ ）A左端下沉 B右端下沉 C仍然平衡 D无法确定2、 、如图所示的轻质杠杆，AO 小于 BO在 A、
20、B 两端悬挂重物 G1和 G2后杠杆平衡若将 G1和 G2同时向支点 O 移动相同的距离，则（ ） A. 杠杆仍保持平衡 B. 杠杆的 A 端向下倾斜 C. 杠杆的 B 端向下倾斜 D. 无法判断3、有一架不准确的天平，主要是由于它横梁左右两臂不等长为减小实验误差，常用“交换法 来测定物体质量，即先将被测物体放在左盘中，当天平平衡时，右盘中砝码总质量为 m1；再把被测物体放在右盘中，当天平平衡时，左盘中砝码总质量为 m2，则被测物体质量的真实值为( )4、如图所示，作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力 F，将杠杆缓慢地由位置 A 拉至位置 B，力 F 在这个过程中（ ）A变大 B、变小 C、不变 D先变大后变小5、如图所示，滑轮重力和摩擦均不计，物体重都是 100N，物体与水平面间的摩擦力都是 30N，当匀速拉动物体运动时，则分别作用于各绳端的拉力 F1= N，F 2= N，F 3= N。7、如图所示，重物 A 是体积为 10dm3，密度为 7.9 103 kg/m3 的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计摩擦和动滑轮重，要保持平衡，求：（1）作用于绳端的拉力 F 是多少？（2）若缓慢将重物 A 提升 2m，拉力做的功是多少？（3）若实际所用拉力为 400N，此时该滑轮的效率是多少？（g=10Nkg）
