苏科版初中物理九年级上册《第十一章 简单机械和功 五、机械效率》公开课_1

简单机械与功单元复习
1通过对投石机模型的讨论，复习杠杆，滑轮的工作特点。

能够准确完成杠杆，滑轮的作图。

使用杠杆平衡条件和滑轮组的相关公式解决问题。

2.利用提升重物的情境巩固功，功率，机械效率的简单计算，了解提升机械效率的途径。

例题1：投石机模型的工作分为两个阶段：1提升配重，2释放弹丸。

其主要结构可视为一个杠杆，请在下图a,b中作出动力，阻力及相对应的力臂（忽略杠杆自重）。

图a中的杠杆属于（省力/费力/等臂）杠杆；
图b中的杠杆属于（省力/费力/等臂）杠杆；
图a中的滑轮实质相当于（省力/费力/等臂）杠杆；
上图中的简单机械工作时（能/不能）省功。

学法指导：力臂的作法：明确支点和力的作用线，作支点到力的作用线的距离，标出垂足和力臂的字母l1 或l2。

杠杆的分类：根据杠杆工作时动力臂和阻力臂的大小关系来判断。

例题2：如图a，用一个始终垂直于杠杆的力将投石机配重缓慢抬起，让杠杆从B位置缓慢转到图中A位置，不计杠杆自重，在转动的过程中（）
A.动力臂先变大再变小,
B.阻力臂先变小再变大
C.动力F保持不变
D.动力F先变大再变小
讨论：如果改用一个始终竖直
向下的拉力重复上述过程，则
拉力大小将如何变化？
学法指导：在杠杆转动过程中，找出动力、动力臂、阻力、阻力臂中哪些是不变量？哪些在变化？如何变化？再根据杠杆平衡原理分析得出所求物理量的变化趋势。

例题3：投石机模型想要打得远，关键在于配重自身重力势能的释放，小明想要估测出配重里面金属块的重力，但是直接测量金属块的重力时测力计的量程不够，他想借助投石机的横梁间接完成任务。

请协助他完善实验方案：
本实验还需要的器材有：。

步骤1：将配重中的金属块倒出，调节投石机横梁直至，这样做的目的是。

步骤2：重新将金属块倒入配重
筐，将测力计倒置校正后，在配
重另一侧竖直向下拉动测力计，
使杠杆再次，
测出。

步骤3：根据右图实验现象，估测
出配重中金属块的重力约为。

讨论：如果实验中测力计斜着向下拉动，测出金属块的质量会如何偏差？
学法指导：做功的条件：一是，二是。

特别提醒：力和物体运动的方向时，该力对物体不做功。

例题4：在某次提升投石机配重的过程中，配重受到竖直向上拉力F随时间t的变化情况如图a所示，配重竖直上升的速度v的大小随时间t的变化情况如图b所示，下列说法准确的是
A. 0-1s内没有拉动配重的原因是拉力小于重力
B. 1-3s内，配重克服重力做功8J
C. 3-5s内, 拉力做功的功率恒为4W
D. 0-5s内，拉力做功的功与配重克服自重做的功大小相等
学法指导：根据v-t图、s-t图分析出物体所处的运动状态，再根据功与功率的公式实行分析与计算。

变式：见课堂反馈1
小明查阅资料得知，真实的投石机往往有几层楼那
么高，为了便于组装，工匠往往需要借助梯子，滑
轮等工具。

例题5：如图，工人需要将500N的木料从地面送
往10m高的投石机顶部，手上的器材有两个100N
的滑轮，最大承受拉力250N的轻绳。

（1）请帮工人完成滑轮组的绕制。

（2）若整个提升木料过程用时50s，求工人拉绳
子的机械功率和机械效率（不计绳重和摩擦）。

思考：如何提升滑轮组的机械效率？在课堂例题5中，在不改变现有器材的前提下，该滑轮组能达到的最大效率是多少？（精确到0.1%）
变式：关于斜面和杠杆的机械效率问题见课堂反馈题2，题3。

学法指导：掌握滑轮组机械效率的测算方法，并理解影响滑轮组机械效率的影响因素。

1.如图甲所示，水平地面上的一物体
受到方向不变的水平拉力F的作用，
F的大小与时间t的关系及物体速度v
与时间t的关系如图乙、丙所示．则
下列说法不准确的是（）
A．0～2s内物体处于静止状态
B．2～4s内物体受到的摩擦力为3N
C．4～6s内拉力对物体做功为16J
D．4～6s内拉力对物体做功的功率为8W
2.如图，斜面长s为1.2m、高h为0.3m，
现将重为16N的物体沿斜面向上从低端匀速拉到顶端，若拉力F为5N，拉力的功率为3W，则（）
3.如图所示，在测定杠杆机械效率的实验中，竖直向上拉动弹
簧测力计，使挂在杠杆OB下面的物块缓慢上升至虚线位置，测力计
的示数F为N，测力计上升的高度s为0.2m．物块重G为1.5N，
物块上升的高度h为0.3m，则杠杆的机械效率为，使用该杠杆
做额外功的一个原因是．
1.在图中画出力F1的力臂和力臂L2对应的力F2．
2.如图所示，一只圆柱形油桶，高80cm，底部直径为60cm，盛满油以后总重为3000N，要想使底部C稍稍离开地面，在A点要加的最小力为多大？同时请作出最小的力F的示意图及其力臂L．
3.图中是一个两面光滑的斜面，∠β大于∠α，同一个物体分别在AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点，所需拉力分别为F A、F B，所做功分别为W A、W B，则（）
A．F A＝F B，W A＝W B B．F A＜F B，W A＝W B
C．F A＜F B，W A＜W B D．F A＞F B，W A＞W B
4.用如图所示的两个滑轮组，在100s内分别将重为400N的物体G匀速提升10m，每个滑轮重均为20N．不计绳重及摩擦，此过程中（）
A.F甲大于F乙
B.F甲做的功小于F乙做的功
C.F甲做功的功率等于F乙做功的功率
D.甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组机。