初中物理简单机械和功教案

简单机械和功

一、 基础必备

1. 重点：

力臂的知识，杠杆的平衡条件及应用，滑轮及滑轮组省力情况，会画滑轮组的装配图，设计滑轮组。

2. 难点：

正确画好力臂，确定滑轮组省力情况，设计滑轮组。

二. 知识回顾：

（一）杠杆

杠杆形状不一定都是直的。

1. 力臂：从支点到力的作用线的距离。

先画力的作用线：过力作用点沿力方向引的直线。

再画力臂：过支点到力作用线的距离。

力臂直接影响杠杆作用效果。

力臂可能是0，力臂为0，说明这个力不能使杠杆转动。

（注：实验时候的调平实际上就是让杠杆自重的重力力臂为0）

2. 杠杆平衡条件：2211l F l F ⋅=⋅

平衡是说杠杆在力作用下，处于静止不动或匀速转动。

1

221l l F F =作用在杠杆上的动力和阻力之比与其力臂成反比。 易错典型题：

如图6—1所示，慢慢地把一根电线杆竖起，如力的方向总是与电线杆垂直，那么在电线

杆竖立的过程中，力的大小将 。（填“变大”、“变小”、“不变”）

3. 杠杆的重新平衡（调节之后只要满足杠杆平衡条件就仍然可以平衡）

已平衡的杠杆，由于条件发生变化，重新使它平衡，称杠杆再平衡。

（1）增减动力臂和阻力臂：已平衡的杠杆、动力臂和阻力臂各自增减几倍时，杠杆可仍能平衡，若动力臂和阻力臂增减相同的大小，一般杠杆不能再平衡。

（2）增减动力和阻力：已平衡的杠杆、动力、阻力各自增减几倍时，杠杆仍能平衡，若动力、阻力增减相同大小，杠杆一般不再平衡。

（3）移动支点：支点移动后，杠杆仍能满足平衡条件，2211l F l F ⋅=⋅才能平衡。

（4）由浮力影响（选讲）：杠杆两端各挂A 、B 两实心金属块，处于平衡状态，当把A 、B

两物同时浸没液体中时，杠杆是否还平衡？

如果A 、B 两物是同种物质，同时浸没同种液体时，杠杆能平衡。

当3241ρρρρ<

时，A 下沉。 当3241ρρρρ>

时，B 下沉。 当3241ρρρρ=时，仍平衡。

（二）滑轮

定滑轮：不省力，改变力的方向。实质：等臂杠杆。

动滑轮：省力一半，不改变力方向。变质：动力臂=2阻力臂。

滑轮组：即可改变力大小，又改变力方向。

滑轮组省力情况：几段绳子承担重物和动滑轮的总重，提起重物所用力就是物重的几分之一。 注：一般说绳子自由端如果向上拉动，数绳子股数时算上此绳数，如果自由端向下拉动，数绳子股数时，不算此绳数。设计滑轮组一般先依拉力，阻力关系或依拉力移动距离与重物移动距离确定绕滑轮组的绳子股数拉动滑物F G G n +=

再按绳子股数，拉力方向推出动滑轮和定滑轮的个数。 动滑轮个数：2n N =

动（n 为偶数时） 2

1-=n N 动（n 为奇数时） 4．当一个力作用在物体上， 物体在这个力作用下_____，这个力的作用就______，力学里就说这个力______， 所以力对物体做功必须具备的两个因素是______力和物体在力的方向上通过的______。如果物体靠惯性运动一段路程或物体受力作用，但保持静止或物体运动的方向与所受力的方向垂直，都不具备做功的两个______，我们就说没做功，或说成做的功______。

5．功等于______跟物体在______的方向上通过的路程的______，功的大小用公式W=______来计算，在国际单位制中，力的单位是______，路程的单位是______。功的单位是______，它有一个专用名称叫做______。把一个鸡蛋举高2 米做的功大约是______焦耳。

6．大量实验告诉我们：使用机械时，人们用机械所做的功，都______不用机械而直接用______的功，也就是说，使用任何机械都______，这个结论叫做______，斜面也是一种可以省力的简单机械，斜面公式______。

7．使用机械时，对人们______叫有用功， 人们不需要， 但又不得不做的功叫______，总功是______的和，有用功与总功的______ 叫机械效率，计算公式η=______。

8．功率表示______的物理量。物体在______ 完成的功叫功率， 功率的公式P=______，在国际单位制中功率的单位是______，它有一专用名称叫_____，100瓦特=______焦耳/秒,表示______。

基础练习题:

1．一根扁担长2米，A 端加挂600牛的重物，B 端加挂200牛的重物，若不计扁担重，为使扁担平衡，挑扁担者的肩应距A 端______米，如果均匀的扁担重50牛，肩应距A 端______米。

2．一位重600N 的同学背着重40N 的书包站在匀速行驶的公共汽车上，当汽车水平驶过100m 的距离时，该同学对书包所做的功为______J ，汽车底板的支持力对同学所做的功为______J 。

3．甲、乙两同学体重之比是4∶5，都从一楼走到三楼，甲和乙所用时间之比为7∶8，那么甲和乙做功之比为______，功率这比为______。

4．如图所示，拉力F=200牛，拉着物体A 以3米/ 秒的速度在水平地面上匀速运动，则物体B 运动的速度为______米/秒，若物体B 与水平地面间的摩擦力为90牛，则水平地面与物体A 间 摩擦力为______牛，拉力F 的功率为______瓦。

5．要用15牛的力刚好提起重为20牛的物体，可以应用下列简单机械中的哪一种（不计机械本身重和摩擦） （ ）

A ．杠杆

B ．一个定滑轮

C ．一个动滑轮

D ．一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组 6．重为G 的均匀棒悬于O 点成竖直，现在P 端施水平拉力F,让棒缓慢转过θ角，如图所示，则