山东省龙口市诸由观镇诸由中学八年级物理下册第九章简单机械功导学案2(无答案)鲁教版五四制

第九章《简单机械功》
知识点一：杠杆五要素的判断及作图
杠杆五要素判断：支点的位置，动力和 阻力的作用点、方向，动力臂和阻力臂 的确定 考点1、根据力作力臂、根据力臂作力 力臂画法：⑴ 找支点0;⑵ 画力的作 用线；⑶作垂线段
力的作用点：动力和阻力的作用点 一定 在杠杆上。

力的方向：动力和阻力作用点在支点同 侧，二力方向大致 __________ ， 动力和阻力作用点在支点的异侧，二力 方向大致 _______ 。

例：如图1所示，杠杆0A 在力F i 、F 2 的作用下处于静止状态，L 2是力F 2的力 臂，请在图中作出F i 的力臂L i 和力F 2. 考点2、作最小力 例：如图，在杠杆AB 上挂了一个重为G 的物体.为使杠杆在图中的位置静止.请 在杠杆上画出最小的动力 F 和它的方
向.
友情提示：此类问题中阻力X 阻力臂为 一定值，要使动力最小，必须使动力臂 最大，要使动力臂最大需要做到
①在杠杆上找一点，使这点到支点的距 离最_;②将 _____________ 和该点连线作为 动力臂
③动力方向应该是过该点且和该连线 的方向 跟踪练习1、如图所示，要将
一圆柱体重物推上台阶，最小 的作用力应是（）
A . F i
B . F 2
C . F 3
D . F 4
考点3、五要素的判断 例:在铁路道口常设有如图所示的道闸, 这种道闸平时上扬，当火车要通过道口 时道闸转动到水平位置，示意过往的其 他车辆停车等候，这种道闸称为常开型 道闸.与之相反，另一种道闸平时水平 放置，当有车辆要通过时，道闸上扬， 允许车辆通过，这种道闸称为常闭型道
B.常开型道
闸，重心应 在0点右侧
在0点右侧
7、
C. 常闭型道闸，重心应在0点左侧
D. 以上说法均不正确
知识点二：杠杆平衡条件及应用 考点1、理解杠杆平衡条件：
例：用细线拴住一端粗、一端细的实心 胡萝卜并悬挂起来，静止后胡萝卜的轴 线水平，如图所示；在拴线处沿竖直方 向将胡萝卜切成 A B 两段.两段胡萝卜 等重吗？
友情提示：杠杆平衡不是力相等，而是 力和力臂的乘积相等 考点2、杠杆分类
例：下列机械属于省力机械的有： ( )
A 、羊角锤
B •筷子
C .起瓶器
D .独 轮车 E. 船桨 F 、车闸G 、扫帚 H 、
天平
友情提示：除了根据
力臂长度关系判断杠
JL
rx *
杆类型，还应根据实
际来选择杠杆，当要克服较大的力时， 应选择
省力杠杆，当为了使用方便， 省距离时，应选费力杠杆。

考点3、杠杆转动时的动力变化问题 例：重为G 的均匀木棒竖直悬于0点， 在其下端施一拉力 F ，让棒缓慢转到图 中所示位置时，三个力中最小的力
若再继续转 动到水平位 置，在转动 的过程中
始终水平的力F1，大小将 ______________ 始终与杠杆垂直的力F2大小将
_______________________________________ ，
始终沿竖直方向的力F3大小将 。

有情提示：竖直用力力不变，水平垂直 力变化，
竖直位置力最小，水平位置力最大。

跟踪练习1：如图所示，一均匀圆棒一 端系在墙上，可自由转动，另一端一直 用竖直向上的力F 将棒由A 处拉到B 处 过程中，能表示拉力F 与从A 到B 位置 关系的图是()
F3
F2
A
)
省力
度。

省力
.4
当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把, 考点4、杠杆在实际生活中的应用问题 你认为还有没有更省力的做法？和同学 交流一下，所有方法中最省力的方法是 子施加的力F 作用在G 点，瓶口对瓶盖
哪个?
的阻力可以认为作用于瓶盖的中心 C 点
友情提示：应用杠杆平衡条件，本题阻 (图中没有标出)•如果瓶盖在打开的过
程中没有发生明显的弯折•贝9(
A. (a)图支点是A ，(b)图支点是
B, (b)
具体做法是：①移动力的作用点或调整 种用法省力
B. (a)图支点是A ，(b)图支点是
B, (a)
种用法省力
②直接移动支点或反方向用力都可改变 C. (a)(b)两图支点都是 B, (b)
种用法
支点位置，从而同时改变两个力臂的长 D. (a)(b)两图支点都是 A, (a)
种用法
跟踪练习1.园艺师傅使用如图所示的 A.增大阻力臂, 减小动力移动的距离 B.减小动力臂,
减小动力移动的距离
例：如图所示，用撬棒撬石头，已知
BC=CD,F 和F2哪种做法省力，为什么?
3、瓶盖起子有图6(a)(b)两种用法，A 、 B 是开盖时起子和瓶盖接触的两点.在
剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀 轴0处靠近，这样做的目的是为了()
力一定，想要减少动力，就要想办法改 变力臂
瓶盖和瓶口的接触点中，D 和E 分别是 离手最远和最近的两点.开盖时手对起 施力方向或直接加长杠杆，可加长动力 臂或减少阻力臂。

若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点 当后轮遇到障碍物时，母亲向 上抬起扶把，这时婴儿
车可视为—杠杆
(填“省力”或“费力”).
C •增大动力臂，省力 D.减小阻力臂，省力
2、如图所示，一位母亲推着婴儿车行走,
4、图13是一种利用杠杆原理制成的供
下沉，这时他应该将 向 调节,
搬运重物上楼用的爬楼车， O C 两处 直到杠杆再次在原位置平衡。

于是小刚 为轴连接。

请你根据爬楼车的使用过程 得出了杠杆平衡条件 (图14)，分析说明爬楼车是费力杠杆 为: ，他这样得出结论 是否合理? ，接下来的实验步骤应
S13
还是省力杠杆。

该是 是:
这样做的目的
(4)甲乙两组同学分别记录 数据如下
表所示，他们在交流是甲组 现他们的错误，发生错误的原因是 动力臂
阻力臂
动力
阻力
动力臂
阻力臂
丿
/N /N /cm
7 1 2 14 6 8 4 3 4
2
5
10
次数 知识点三；实验探究杠杆平; 1 判断与评估
2
二骨於号Elfe* - 实验器材：
3
i
i
9结论：动力 +动力臂=阻力+阻力臂 -5N 的弹簧测 ---
考点1、实验操作的
实验台上有如
/N 衡条件
/N /cm /cm
是:
支架的杠杆、天 结论：动力*动力臂二阻力*阻力臂
100g 的钩码和两段细绳，刻度尺, 量
筒，烧杯。

考点2、杠杆是否平衡的判断
(1 )实验所需的器材
(5)如图所示，在平衡的杠杆两端各加
一个同规格的砝码杠杆是否仍然平衡?
(2)实验前要把杠杆的中点支在支架上，
，当杠杆静止时，发
要使杠杆恢复平衡可以做怎样的调
目的是
现杠杆左端下沉，此时应向
(6)小华将1个2N 的钩码挂在杠杆左
，使杠杆在 ____ 平衡，这样做
边后，又将弹簧测力计钩在杠 的好处是
(3)实验过程中，小刚同学在杠杆的两端
挂上了不同数量的钩码，发现杠杆右端
要使杠杆在水平位置平衡，且 弹簧测力计的示数最小，则小
2N
杆A 处的细线上(如图所示)• 仁
乙
华应沿_______ 方向拉弹簧测力计•此时弹
簧测力计的示数为
一样D 无法判断
例2、如右图所示，在竖直向上的力F
屮
n
V
的作用下重物A沿竖直方向匀
速上升。

已知A的重力
G=100N重物A上升速度为
0.2m/s，不计绳与滑轮摩擦及
滑轮重和绳重，则拉力F的大小
和滑轮上升
知识点四：定滑轮特点及应用
例：比较图中三个力的大小关系：F1 F2 F3
知识点五：动滑轮特点及应用
考点1、怎样使用动滑轮才省力？
友情提示：
方法一：看动力作用的位置
省力用法：动力作用在动滑轮的边缘上
费力用法：动力作用在动滑轮的轴上
例1、一辆平板车的一个轮子陷入泥里，小红和小君来帮忙，小君采用帮忙拉车的方法，小红采用捯车轮的上部边缘的方法。

若两人用力相同，方法合理，实际效果（）
A 小君的好
B 小红的好
C 力有哪些，再根据受力平衡比较力的大小。

跟踪练习1.小红学习了滑轮之后，用一根绳和一根滑轮，借助木桩设计出图130.4m/s D . 200N 0.1m/s
（甲）装置，将船拉上
度分别为
（）
0.4m/s
0.1m/s
C . 200N 方法二：受力分析法
的力有哪些，向下（左）的
海滩，小明分析后，认为不太合理，请知识点六：滑轮组的特点及应用在图13 （乙）中画出你的方法（把绳和考点1、滑轮组拉力的计算
2、同一物体沿相同水平地面被匀速移动，如下图所示，拉力分别为F甲、F乙、F丙，不计
滑轮与轻绳间的摩擦，从大到小为____ 。

（）
A. 自由端移动的速度为0.3m/s
B. 物体M的重力为60N
C. 天花板受到的拉力为90N
D.天花板受到的拉力为100N
考点2、使用动滑轮一定省一半力吗？设计滑轮例:如图所示，某同学用重为10N的动滑轮
匀速提升重为50N的物体.不计摩擦，则该同
学所用拉力F是（），若拉力沿F1方向,则
F1可能是（）
A. 20N
B. 25N
C. 30N
D. 35N 友情提示：实际上只有不考虑轮重及摩擦且动滑轮上的两股绳子
互相平行时才省一半力，否则力要变
考点2、
:滑轮组设计和组装:”
滑轮画出来，并标出木桩的位置）
物体M
例：用两个相同的滑轮绕成的滑轮组固
忽
I -
7777
使用滑轮组1升重物。

已知物重^^2ON,
绳能承受的最大拉力为6N，应该如何
的拉力将重为900N的物体的动
向
1
海滩，小明分析后，认为不太合理，请知识点六：滑轮组的特点及应用
大，当动滑轮重大于等于物体重力时，使用动滑轮不省力。

组？（不考虑动滑轮重、摩擦等因素）例2.利用图中的滑轮组，|用滑轮匀速提升到高处（绳的自重及摩擦不计），请画出滑轮组上绳的储友情提示：①先明确承担物重的绳子股
数（即动滑轮上的绳子）,n=（G物+G 动）/F , n不一定为整数，如果n为小数，应取整数，注意不能用四舍五入，必须用进一法。

②再确定绳子固定端，绳子股数是偶数
从定滑轮开始，奇数从动滑轮开始，即
“奇动偶定” •
③最后还要考虑题目的实际要求，比如人站在地上拉绳子，那么最后一股绳子就要绕过定滑轮向下拉。

知识点七：实验：探究定滑轮和动滑轮特点
小明按如图所示进行实验，研究定滑轮和动滑轮的特点，记录数据如下表所示.
IN
由于小
—
\I
明实验□k 1
IW
时粗心IN
大意，忘
T乙
了在表格前注明是动滑轮还是定滑轮, 请你帮他判定.
(1)__________________________ 第一次实验研究的是 _____________________ 滑轮
的工作特点，由数据分析可知F=_G总, s=
h ，所以其特点
是： ______________________ .
(2)第二次实验研究的是_____________ 滑轮的工作特点，由数据分析可知F=_G 总’，s= ____________ h，所以其特点
是： ______________ .
知识点八：判断是否有力对物体做功
例1、下列哪种情况力对物体做了功？
哪种情况力对物体没有做功？
(1)人搬石头，但没有搬动；
(2)冰块在光滑的冰面上匀速滑动；
(3)起重机匀速吊起重物；
(4)起重机吊着重物水平匀速移动了一段距离.拉力对物体；
(5)用力将木块沿斜面匀速拉上一段距离；
（6）一同学在讲台前提起一桶水，然后在水平方向上移动一段距离•在这一个过程中手对水桶做了功吗？
小结：通过以上实例，你能总结出做功为零的三种情况吗？
友情提示：不做功的三种情况有：有力无距离，有距离无力，有力有距离但二者互相垂直知识点九：功的计算公式：W=FS
考点1、估算题
例1：把一个鸡蛋举高1m，做的功大约
考点2、比较或判断做功的多少
把握要点，认清做功的两个必要因素例：一人用水平力推着物体，在较粗糙的水平面上匀速前进一段距离•做功为W；然后以水平力推着同一物体，在更粗糙的水平面上匀速前进相同的距离，做功
W,那么（），
若后来又以同样大小的水平力推着同一物体，在更粗糙的水平面上前进相同的距离，做功W,那么（）
A.W i > W
B.W 1 = W
C.W i
v W D. 无法确定
例2、某人重700N他用100N的力将一足球踢出50m此人做的功为（）
A. 35000J
B. 5000J
C. 0J D .无法确定
知识点十：理解功率的物理意义
例：四个同学进行爬楼梯比赛.其中功
率最大的一定是（）
A.体重最大的B .用时最短的
C.速度最大的D .做功最快的
知识点^一：功率的计算和应用
友情提示：计算公式P=W/t，推到公式
P=Fv
例1:如图所示，重
为100牛的物体A在
水平拉力F的作用下，沿水平面以0.4米/秒的速度作匀速直线运动，弹簧秤的
示数为5牛.不计滑轮、绳子、弹簧秤的重力，忽略绳子
与滑轮间的摩擦。

则物体A受到水平面的摩擦力为 _______________ 牛；若物体A匀速
运动2秒钟，拉力F做功为____________ 焦,拉力F的功率为____________ 瓦.
例2、汽车司机在平路上一般驾驶得较快,当要上坡特别是上较陡的坡时，司机往往要把档位从高速档调到低速档才能顺利上坡，请问是什么原因？知识点十二：理解功的原理
例1、人们使用机械时，不可能是为了
（）
A.省力B .省距离C •省功D •改
变力的方向
内容：使用任何机械都不省功
如图所示，AC＞BC把一个物体分别沿AC BC
推上顶端，所用的推力分别为F1、F2, 所做的功分
别是W1 W2在不考虑摩擦的情况下，
W1 W2，
若斜面不光滑W^_W20（填“大于”“小于”或“等于”）
“不省功”有两层含义：
理想机械（忽略摩擦和机械本身的重
力）：使用机械时，人们所做的功（FS）
直接用手对重物所做的功（Gh
非理想机械（考虑摩擦和机械本身重力）：使用机械时，人们所做的功（FS）直接用手对重物所做的功（Gh 知识点十三：正确理解功，功率，机械效率概念
友情提示：功：做功的多少，与F,S有关
功率：做功的快慢，可用功与时间的比
值进行计算
机械效率：做功的效率，有用功占总功
的百分比
例：判断下列说法是否正确
A. 效率高的机械，功率一定大（）
B. 做功时间长的机械，功率一定小（） C•没有摩擦时机械效率为100% （）D. 功率大的机械，做功一定多（）
E. 机械效率越高，表示有用功在总功中所占比例越多（）
F. 机械的机械效率越高，表示做的有用功越多（）
G. 功率大的机械比功率小的机械做功快
（）
H. 做有用功越多，机械的功率越大（）
I. 使用机械可以省力，省力越多，机械效率越高（）
知识点十四、比较不同机械的效率高低例1.在不计摩擦和绳子质量的情况下，分别使用定滑轮、动滑轮、滑轮组（两个定滑轮和两个动滑轮）匀速提升同一物体到同一高度处，其机械效率分别为n定、n动、n组，则下列选项正确的是
（）
A，n组＜n动＜n定B . n定＜n动＜n
组
C. n 动＜n 定＜n 组
D，n定＜n组＜n动
知识点十五：滑轮组机械效率
考点1、影响滑轮组机械效率的因素
友情提示：滑轮组的机械效率与⑴物体
的重力G物⑵动滑轮的重力G动⑶ 摩擦力f有关。

滑轮组的机械效率与物体被提升的高度，绳子的绕法无关。

例.用规格相同的滑轮安装成甲、乙两
个滑轮组提升相同重物，如图所示，滑轮与轴的摩擦及绳重忽略不计.甲、乙的机械效率分别为n 1，n 2,下列关系正确的是()
A. F1V F2，n 1 <n 2 B . F1=F2， n 1
>n 2
C. F1 > F2，n 1= n 2 D . F1 v F2，n 1= n 2 考点2、计算滑轮组的机械效率
例1、探究“滑轮组的机械效率”的实验时，用如图所示的滑轮组提升重物，
(1)用5N的力将重为12N的物体匀速提升时，此滑轮组的机械效率是多少？若用此滑轮组匀速提升重为18牛的物体,那么滑轮组的机械效率怎样变化？
例2、质量为0.8kg的重物A先静止在水平桌面上，然后利用如图所示的装置将它匀速提升0.1m，所用的拉力F大小为5N,若绳重和摩擦不计，动滑轮有质量，计算时g取
10N/kg .求：(1)提升该物体时做的总功. (2)动滑轮的重力.
例3、用如图所示的滑轮组提升货物，
已知动滑轮重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：
(1)滑轮组的机械效率
n
(2)货物上升3m过程中，克服摩擦力做的功.
知识点十六、计算斜面的机械效率
例：如图所示，
工人师傅用力沿
着4m长的斜面，
将重1200N的木
箱匀速推到高
1.5m的车上，所
用时间为
2s ,求：
(1).如果斜面是光滑的，工人师傅所用的最小推力是多少
(2).如果工人师傅用600N的推力，该
例1图
斜面的机械效率为多少
(3).拉力的功率是多少
(4)、木箱在沿斜面匀速向上运动时摩擦
力是否等
于拉力？为什么？怎么算? 24530.3 1.810.9友情提示：影响斜面机械效率高低的主
要因素有:
①斜面的倾斜程度，斜面越率越高
3603
图
，效
1
606
0.4
0.4
例2
1 1.
2 2.0
②斜面的粗糙程度，斜面越___________ ，效率越高
说明：①斜面的机械效率跟物体重力无关。

②沿斜面匀速拉动弹簧测力计时，拉力不等于摩擦力
知识点十七：实验测定斜面的机械效率小明猜想：
A斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，B.斜面的机械效率可能与物体的重力有关. 小明利用长木板、刻度尺、弹簧测力计、方木块、小车
请你根据表中的数据解答下列问题：
(1) _________________________ 实验中可以通过________________________ 来改变斜面的倾斜程度。

应沿斜面向上—拉动木块。

(2)将表中所缺数据填写完整。

(3)实验数据处理过程中出现的错误之
处是：_______________ 。

以验证小明的猜想_正确。

分析比较3.4两次实验得出结论：—
(5)实验中还发现，斜面材料相同时，斜面越陡越__L选填“省力”或“费
实验次数斜面倾
斜程度
小车
重量
G/N
斜面高
度
h/m
沿斜面拉
力F/N
斜面'
长度
s/m
有用
(6)此实
功W
(7 )
用/J
总功
:验主要
用
W、/J
斜面的
了通过实
机械效冃
到的研究
率
机械效率
机械效率方法
是
平均值
农还可能与
［猜想还
l3030.2 1.6
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尸司人•为
0.6
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补—
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37.
L充的
J猜想，还
器材
等器材设计了如图所示的实验装置.测量的数据如下表：
探究斜面机械效率还考过设计记录数据的表格，表格的内容应该包括需要测量的物理量，需要计算的物理量及观察到的现象，还要看是否需要进行多次实验, 如果需要，做几次实验记录几次数据。