初二物理下册简单机械经典教案.doc

一、复习引入新课复习：1.什么是功？功的两个主要因素是什么？ 2.将重20N的重物匀速举高2ｍ，人需做多少功？探究活动：因装修房子的需要，要把沙子从一楼运往三楼 方案：1.将沙子装进桶里提上三楼； 2.将沙子装进桶里用动滑轮提上三楼； 3.将沙子装进袋子里用动滑轮提上三楼；问题；那种方案较好？二、新知讲解【知识网络】一、杠杆 　　1定义： 在力的作用下绕着固定点转动的硬棒叫杠杆 　　 说明： ①杠杆可直可曲，形状任意②有些情况下，可将杠杆实际转一下，来帮助确定支点如：鱼杆、铁锹 　　2五要素──组成杠杆示意图①支点： 杠杆绕着转动的点用字母O表示②动力： 使杠杆转动的力用字母F1表示③阻力： 阻碍杠杆转动的力用字母F2表示④动力臂：从支点到动力作用线的距离用字母L1表示⑤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研究杠杆的平衡条件： 　　杠杆平衡指：杠杆〔)或() 　　实验前：应调节杠杆两端的螺母，使杠杆在〔〕平衡这样做的目的是：可以方便的从杠杆上量出力臂 　　结论：杠杆的平衡条件〔或杠杆原理〕是：4．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，定滑轮二、滑轮　1．定滑轮：①定义：中间的轴固定不动的滑轮。

②实质：等臂杠杆③特点：使用定滑轮不能省力但是能改变动力的方向④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：①定义：和重物一起移动的滑轮〔可上下移动，也可左右移动〕②实质：动滑轮的实质是：动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆③特点：使用动滑轮能省一半的力，但不能改变动力的方向④理想的动滑轮〔不计轴间摩擦和动滑轮重力〕则：F=G只忽略轮轴间的摩擦则，拉力F=〔G物+G动〕 绳子自由端移动距离SF〔或vF〕=2倍的重物移动的距离SG〔或vG〕 　　3．滑轮组①定义：定滑轮、动滑轮组合成滑轮组②特点：使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向③理想的滑轮组〔不计轮轴间的摩擦和动滑轮的重力〕拉力F=G只忽略轮轴间的摩擦，则拉力F=〔G物+G动〕绳子自由端移动距离SF〔或vF〕=n倍的重物移动的距离SG〔或vG〕④组装滑轮组方法：根据“奇动偶定〞的原则结合题目的具体要求组装滑轮三、机械效率： １、有用功：定义： 对人们有用的功　　　 公式： W有用＝Gh〔提升重物〕=W总－W额=ηW总 斜面： W有用= Gh 2、额外功：定义： 并非我们需要但又不得不做的功 公式： W额= W总－W有用=G动h〔忽略轮轴摩擦的动滑轮、滑轮组〕 斜面： W额=f L 3、总功： 定义： 有用功加额外功或动力所做的功 公式： W总=W有用＋W额=FS= W有用／η 斜面： W总= fL+Gh=FL 4、机械效率：① 定义：有用功跟总功的比值。

ηW有用W总 =ηGhFL=ηGhFS=GhFh=GF=ηGhFS=GhF2h=G2F=ηGhFS=GhFnh=GnF=② 公式： 斜 面： 定滑轮 动滑轮： 滑轮组③ 有用功总小于总功，所以机械效率总小于1 通常用 百分数 表示滑轮 机械效率为60%表示有用功占总功的60% ④提高机械效率的方法：ηW有用W总 =GhFS= 5、机械效率的测量：① 原 理：②应测物理量：钩码重力G、钩码提升的高度h、拉力F、绳的自由端移动的距离S③器 材：除钩码、铁架台、滑轮、细线外还需 刻度尺、弹簧测力计④步骤：必须匀速拉动弹簧测力计使钩码升高，目的：保证测力计示数大小不变⑤结论：影响滑轮组机械效率上下的主要因素有： A动滑轮越重，个数越多则额外功相对就多 B提升重物越重，做的有用功相对就多 C 摩擦，假设各种摩擦越大做的额外功就多 绕线方法和重物提升高度不影响滑轮机械效率三．典型例题1、如下图，做出图中各杠杆的动力和阻力的力臂变式1】以下关于动力F1力臂的作图中，正确的选项是〔 〕A． B． C． D．【变式2】3、用一条长2m的扁担挑物品，前后两端分别挂有300N和200N的箱子。

要使扁担保持水平平衡，肩应离扁担前端多远？4、在探究杠杆平衡条件的实验中，如果杠杆右侧高左侧低，则可将左侧的平衡螺母向调节，使其在水平位置平衡如下图，在支点左侧20cm刻度处挂3个重均为0.5N的钩码，在支点右侧15cm刻度处用弹簧测力计拉杠杆，使其水平平衡要使弹簧测力计示数最小，弹簧测力计的拉力应沿方向，此时读数为N3030202010100【变式1】在探究杠杆平衡条件的实验中，屡次改变力和力臂的大小主要是为了〔 〕A． 减小摩擦 B．使每组数据更准确 C．屡次测量取平均值减小误差 D．获取多组实验数据归纳出物理规律【变式2】如下图，是“探究杠杆平衡条件〞的装置图．〔1〕实验前为方便测量力臂长度，应将杠杆调节到平衡，如果杠杆的左端向下倾斜，平衡螺母应向端调节．〔2〕实验记录的数据如表所示，收集多组数据的目的是；实验得到的结论是〔用字母符号表示〕． 实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm10.5101520.5151.5531.5203104220410〔3〕图中杠杆处于平衡状态，每个钩码受到的重力是0.5N，则弹簧测力计竖直向下的拉力是N；拉着弹簧测力计，逐渐向右倾斜，并保持杠杆平衡，弹簧测力计的示将．5、以下四种情形中所使用的杠杆属千省力杠杆的是〔 〕　　【变式】 图3所示的简单机械中属于费力杠杆的是 〔 〕5、如下图，不计轮与轴的摩擦及滑轮的重力，物体处于平衡状态时〔　　〕 A．m1=m2 B．m1=2m2 C．m2=2m1 D．m1=4m26、如下图的装置中，不计滑轮摩擦，当水平向右的拉力F=5N时，物体恰能匀速的向右运动，求物体所受地面摩擦力的大小。

7、如下图一根质地不均匀的木棒横放在地上，重心为O点，抬起它的左端需要200N，抬起它的右端需要300N，则〔1〕木棒的OA段重还是OB段重？〔2〕木棒本身重多少N？8、如下图，用水平方向的力F拉绳子的一端P，使物体A以2m/s的速度向左匀速运动，此时弹簧测力计的示数为8N不计滑轮、绳、弹簧的测力计的重力及绳与滑轮间的摩擦，则物体A与水平面的摩擦力及2秒P端移动的距离分别为〔 〕A．8N，4m B．8N，8m C．16N，4m D．16N，8m【变式】如下图，用力F将重物匀速提起，滑轮重不计，则重物重力G与力F的关系是〔　　〕A．F=G B．F=2G C．F= G/2 D．无法确定9、如下图，通过滑轮组用100N的拉力在20s将重为240N的物体匀速提高2m，〔不计绳重和摩擦〕，求：〔1〕绳子自由端的移动速度为多大？〔2〕动滑轮重力多大？〔3〕假设重物再增加120N，要使重物匀速上升，作用在绳子自由端的拉力至少多大？10、如下图，质量不计的不等臂杠杆两端分别挂上实心铁球A、B时，恰好能使杠杆在水平位置平衡。

假设将A和B同时浸没在水中，则杠杆的状态是〔 〕A．右端下沉 B．左端下沉 C．仍然平衡 D．不能判定【变式】等臂杠杆的两端各悬挂一个质量相等的实心铜球和铁球，杠杆保持平衡，如下图假设将两球同时没入水中，杠杆将〔ρ铜>ρ铁〕 A. 仍保持平衡 B. 挂铁球的一端下降 C. 挂铜球的一端下降 D. 无法确定11、如图7所示，工人用滑轮组吊起质量为l0kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子 10s被匀速竖直提升了 2m，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg求：(l)箱子受到的重力；(2) 工人做的有用功；(3)滑轮组的机械效率；(4)工人所做总功的功率变式1】如下图〔滑轮组的绕绳未画出〕，人以600N的力向下拉动绕在滑轮组的绳子一端10秒，使绳端向下移动了1.5m，重物匀速上升了0.5m，滑轮组的机械效率为70%〔g=10N/kg〕．〔1〕按题意画出滑轮组的绕绳．〔2〕人所做功的功率多大？〔3〕被吊起的重物质量多大？【变式2】用如下图的滑轮组提升货物，动滑轮重30N,货物重360N、上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W〔不计绳重〕。

求：⑴滑轮组的机械效率η⑵货物上升3m过程中，克制摩擦力做的功12、如右图所示，已各斜面长5m，高3m，绳端拉力为50N利用这个滑轮装置将重100N的物体在5s从斜面的底端匀速拉到顶端在此过程中：〔1〕物体沿斜面向上运动的速度为多少？〔2〕绳端移动的距离是多少？〔3〕拉力的功和功率各是多少？〔4〕拉力的机械效率是多少？【变式】如图23 所示，物重G 为2000N，斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，假设将重物沿斜面以0.2m/s 的速度拉上来，求：〔1〕所需拉力F 是多少？ 〔2〕机械的总功率是多少？13、如下图，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克制摩擦力做了100J的功．求： (1)运动过程中克制物体的重力做的功； (2)斜面的机械效率； (3)推力F的大小．【变式】现有重800N的木箱A，小同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上，如下图，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端．求：〔1〕小同学拉木箱的功率是多大？〔2〕该斜面的机械效率是多少？〔3〕木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大？1．在生产生活中常使用如下图的简单机械，其中一定不能省力的做法是〔　　〕A．B．C．D．2．人体的杠杆大多是由肌肉和骨骼组成的。

图1中属于省力杠杆的是〔　　　　〕3．骑自行车上一个陡坡时，有经历的同学会沿S型路线骑行，他这样做是为了〔　　〕A．缩短。