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：2

n N =

动（n 为偶数时） 21-=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，则在转动过程中（）

A．拉力不做功，拉力大小不变B．拉力要做功，拉力逐渐减小

C．拉力要做功，拉力逐渐增大D．拉力不做功，拉力逐渐增大

7．如图所示，一根均匀杠杆处于平衡状态，支点在中央，现把右端截出一部分重叠在上面则（）A．左端下降B．右端下降C．保持平衡D．无法确定

8．一颗质量为20g的子弹从枪堂中水平射出，子弹在枪内受火药爆炸后产生的气体的平均作用力是600N，枪膛长60cm，射出后子弹在空中飞行1200m，则气体对子弹做的功是（）

B.120J

C.360J

9．利用图所示的甲、乙两滑轮组，在相同的时间内，用大小相同的力F1和F2分别把质量相等的重物G1和G2提升到相同的高度，则（）

A．甲滑轮组的机械效率高B．滑轮组的机械效率一样高

C．F1做功的功率大D．F2做功的功率大

10．一台抽水机的功率是1.2千瓦，它在5分钟内做功多少焦耳？这些功可以把重多少牛的水抽到20米高的水塔上去？（取g=10N/kg）

【中考链接】

1．（2002 黄冈市）如图是自卸车的示意图，车厢部分可视为杠杆，则下列分析正确的是（）A．B点是支点，液压杆施的力是动力，货物重是阻力

B．B点是支点，物体A放在车厢前部可省力

C．C点是支点，物体A放在车厢后部可省力

D．C点是支点，物体A放在车厢前部可省力

2．（2000 徐州市）一根长2m的杠杆AB（杆重可以忽略不计），A、B端分别挂有重力为90N和30N的物体，要使杠杆处于平衡状态，支点O应放在离A端______m的地方。

3．（2002 厦门市）如图所示，一直杆可绕O点转动，杆下挂重物，为了提高重物，用一个始终跟直杆垂直的力F使直杆由竖直位置慢慢转动到水平位置，在这个过程中直杆（）

A．始终是省力杠杆 B．始终是费力杠杆

C．先是省力的，后是费力的 D．先是费力的，后是省力的

4．（2001 成都市）如图所示，物体A重20N，静止在水平面上，滑轮重2N，弹簧测力计的示数为18N，那么，水平面对物体A的支持力大小是______N，方向__________。

5．（2000 乌鲁木齐）建筑工地上，起重机将1000N的重物竖直向上匀速提升10m后，又将重物水平移动了5m，在整个过程中，当物体向上运动时，拉力做功______J，当物体水平移动时，拉力的功______J。

6．（2000 山西省）如图所示，绳子的一端固定，另一端过一个重为G的油桶，在绳子的自由端用大小不变的水平拉力F，使油桶沿水平地面匀速拉动了一段距离S，在此过程中拉力F所做的功为（）

A．FS B．GS C．2FS D．（G+F）S

7．（2001 天津市）用如图所示的滑轮组（绳重及摩擦阻力不计），把重为600N的物体匀速提高2m的过程中，拉力F1做的功为1440J，若用此滑轮组以3m/s的速度匀速提高重为1200N的物体，拉力F2的功率为多少？用这个滑轮组匀速提升600N重物和1200N重物两种情况时，机械效率之