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2019-2020年中考物理一輪復習 第十一章《簡單機械和功》導學案 一、【復習目標】 1．會通過實驗探究杠桿的平衡條件。會用平衡條件進行簡單計算。 2．知道杠桿的五要素，會畫杠桿的力臂。 3．知道定滑輪，動滑輪的作用和實質(zhì)。 二、【重點難點】 重點：會畫杠桿的力臂；杠桿的平衡條件及應用 難點：通過實驗探究杠桿的平衡條件 三、【知識梳理】 杠桿 滑輪 一點、二力、二臂與作圖 杠桿的平衡條件：F1l1=F2l2 滑輪組 特點 省力杠桿 定滑輪 簡單機械 杠桿的應用 應用 應用 等臂杠桿 費力杠桿 特點 應用 特點 應用 特點 動滑輪 應用 特點 特點 四、【學習過程】 【典型例題】 知識點一：知道杠桿五要素，理解杠桿的平衡條件 例1：畫杠桿示意圖： （1）請你在圖中畫出使用剪刀時，杠桿AOB所受動力F1及動力臂L1、阻力臂L2。 （2）圖中ABO可看成O為支點的杠桿，請在圖中畫出該杠桿動力臂和所受阻力的示意圖。 （3）如圖，F(xiàn)1是作用在抽水機手柄A處的動力，O為支點。請畫出動力F1的力臂L1和阻力F2。 例2、下列常用的工具中屬于省力杠桿的是___________；屬于費力杠桿的是__________。 ①鑷子 ②鍘刀 ③理發(fā)剪刀 ④天平 ⑤剪修樹木的剪刀 ⑥瓶蓋起子 ⑦釣魚桿 ⑧老虎鉗 ⑨汽車上的剎車閘 ⑩撬棒 例3、如圖，O為杠桿的支點，第一次杠桿在重物G和力F1的作用下處于水平位置平衡。如果第二次杠桿在重物G和力F2的作用下仍在圖中位置保持平衡，下面關系中正確的是（ ） F1 O F2 G 圖3 A.F1＞F2 B.F1＝F2 C.F1＜F2 D.F2＞F1＞G 例4、（1）如圖，使用羊角錘拔釘子，動力作用在錘柄上A點. 請作出拔釘子時所用最小動力F的示意圖. （2）如圖，曲桿AOBC自重不計，O為支點，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm，要使曲桿在圖示位置平衡，請作出最小的力F的示意圖及其力臂L。 A 例5、如圖為探究“杠桿的平衡條件”的實驗裝置，實驗時所用的每個鉤碼重0.5N，杠桿上每一格長5cm，實驗中： (1)表中記錄的是小明同學三次實驗時部分實驗數(shù)據(jù)，實驗操作正確，請將表格中的實驗數(shù)據(jù)補充完整。 (2)小虎同學在實驗過程中，給杠桿左邊掛2個鉤碼，杠桿右邊掛3個鉤碼并移動鉤碼到某一位置時，發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，就將杠桿右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)，結果杠桿仍不能保持水平平衡，請指出他實驗中存在的問題： ，如實驗過程中發(fā)現(xiàn)杠桿左端偏高，他的正確操作應是 。 知識點二：了解如何辨別定滑輪、動滑輪及其作用，知道滑輪組的省力情況及繞線方法。 例6、在日常生活中，用10N的拉力不能提起重15N的物體的簡單機械是（ ） A.一個定滑輪 B.一個動滑輪 C.杠桿 D.斜面 例7、請畫出用圖中滑輪組勻速提起重物最省力的情況下繩子的繞法，并填寫繩自由端拉力F與物重G之間的關系(不計滑輪重、繩重及內(nèi)部摩擦)． 五、【當堂反饋】 1.下列所示工具中，使用時不能省力但能省距離的是（ ） 2.如圖是用開瓶扳手打開瓶蓋的示意圖。O為支點，畫出動力F的力臂(l1)和阻力F2的示意圖。 3.如圖所示，OA為一可繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，桿長2m，當作用于A點一個F=30N的豎直向上的力，為使杠桿水平不動，應將重為G=150N的重物懸吊于距A端_______處。 4.如圖，一塊厚度、密度均勻的長方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面。則（ ） A.F甲>F乙，因為甲方法的動力臂長 B.F甲F乙，因為乙方法的阻力臂短 D.F甲=F乙，因為動力臂都是阻力臂的2倍 5.實驗探究：在“探究杠桿平衡條件”實驗中： （1）實驗前，先把杠桿的中點支在支架上，調(diào)節(jié)兩端的平衡螺母，使杠桿在_______位置平衡。如果杠桿左邊低右端高，則調(diào)節(jié)平衡螺母應向 移動。此后在整個實驗過程中，是否還要再旋動兩側(cè)的平衡螺母？ 。（圖中杠桿上每格距離相等） （2）實驗中，改變支點兩側(cè)的鉤碼位置和個數(shù)，一般要做三次實驗，得到三組數(shù)據(jù)并進行分析，這樣做的目的是：_________________________________________。 （3）如圖，杠桿處于平衡狀態(tài)。如果在支點兩側(cè)的鉤碼下方分別再掛一個等重的鉤碼后，杠桿______保持平衡（選填“能”或“不能”）。 6.在研究杠桿平衡條件的探究活動中， （1）所需的器材除了杠桿、支架、細線、鉤碼外，還需要________。 （2）杠桿兩端的螺母的作用是_______________ __。 （3）在杠桿的支點兩側(cè)上掛上鉤碼后，發(fā)現(xiàn)左端比右端高，應將鉤碼向_____移動（填“左”或“右”），使杠桿在_______位置平衡，這樣的好處是__________________。 （4）實驗得出：杠桿平衡條件是_____________________。 （5）下表是某同學實驗的過程記錄，請把表格中空缺部分補充完整。 次數(shù) 動力/N 動力臂/ m 阻力／N 阻力臂／m 1 1.96 0.04 0.02 2 0.06 0.98 0.03 3 2.45 0.03 1.47 （6）若某次操作出現(xiàn)如圖所示情況，發(fā)現(xiàn)F1OB與F2OA兩者并不相等，這是由于____________________，兩者關系為F1OB F2OA。（填“大于”、“小于”） 六、【課后鞏固】 中考指導書：復習練習一 第十一章《簡單機械和功》復習（二） 一、【復習目標】 1. 結合功的實例認識功的概念。 2. 結合實例理解功率的概念，會用功率公式進行簡單計算，了解功率在實際中的應用。 3. 理解機械效率意義，會進行簡單的機械效率計算。 二、【重點難點】 重點：會用功率公式進行簡單計算；會進行簡單的機械效率計算 難點：功、功率、機械效率的計算 三、【知識梳理】 表示做功快慢 功 做功的兩個必要因素 公式：W＝Fs 單位 公式：P＝W/t 功 功率 測量 定義 機械效率 概念 公式：η＝W有 /W總 測滑輪組的機械效率：器材、原理、步驟 單位 四、【學習過程】 【典型例題】 知識點一：理解功、功率概念 例1、在圖中的四種情境中，人對物體做功的是（ ） 舉重運動員舉著 杠鈴原地不動 A B 行人手提物品在水 平地面上勻速走動 C 婦女手推童車在水 平地面上勻速前進 D 人在推木箱時累得出 汗也沒有把木箱推動 例2、東風牌汽車在平直的公路上勻速行駛160m，所用時間為20s，若此時汽車所受的牽引力為5000N，則這段時間內(nèi)牽引力所做的功為 J，牽引力的功率是 __W。 知識點二：機械效率及影響因素； 例3、如圖甲，鄰居大叔正吃力地把一重物舉到高臺，放學回家的小明看見后急忙前去幫忙。他找來一塊木板，搭成圖乙所示的斜面，結果非常輕松的把重物推到了高臺上。關于這兩種方法，下列說法正確的是( ) A.甲乙機械效率是一樣的 B.大叔克服重力做功較多 C.兩人做同樣多的有用功 D.小明做功的功率要大些 F甲 G F乙 G 甲 乙 甲 乙 例4、如圖，分別將質(zhì)量相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度(不計繩重摩擦，且動滑輪重小于物重），所用的拉力分別為F甲、F乙，它們的機械效率分別為η甲、η乙。 則F甲_____F乙 ，η甲_____η乙（選填“＞”、“＜”或“＝”） 例5、估測上樓時的功率:班里組織一次比賽活動，從一樓登上三樓，比誰的功率最大。為此，小明列出了需要測量一些物理量，①一樓地面到三樓地面的高度h；②從一樓到達三樓所用的時間t；③每個同學的質(zhì)量m；④一樓到三樓樓梯的長度L； （1）小明的計劃中必須要測量的物理量是：__________（填序號） （2）小明還想測出自己準確的上樓功率，所需的測量工具有_______、________、_________ （3）若用小明計劃中所列的物理量的符號進行計算，那他登樓的功率表達式為：__________ 例6、某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如下圖 物理量 1 2 3 鉤碼重G(N) 4 4 6 鉤碼上升高度h(m) 0.1 0.1 0.1 繩端拉力F(N) 1.8 1.4 2.4 繩端移動距離S(m) 0.3 0.5 0.3 機械效率η 74% (1)通過表中數(shù)據(jù)可分析出實驗1是用_____圖做的實驗，實驗2是用_____圖做的實驗，請將表中空白處填上恰當?shù)臄?shù)據(jù)。 (2)通過實驗1、2的數(shù)據(jù)分析可得出結論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多，滑輪組的機械效率___________ G F (3)比較實驗1、3可得正確結論：使用同一滑輪組，____ ______，可以提高滑輪組的機械效率． 例7、工人利用如圖所示的滑輪組提升重物，不計繩重和摩擦. ⑴若工人用250N的力恰好能將重400N的物體豎直向上勻速提起2m，該滑輪組所做的有用功是多少？ ⑵此時滑輪組的機械效率是多大？ ⑶若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升2m，拉力F在這一過程中所做的功是多少？（效率呢？） 五、【當堂反饋】 1.以下幾種情況中，力對物體做功的是( ) A.人用力提杠鈴，沒有提起來 B.沿著斜面把汽油桶推上車廂 C.用力提著水桶水平移動2m，水桶離地面高度不變 D.物體在光滑水平面上勻速前進2m 2.如圖，是小明測滑輪組機械效率的實驗裝置，他用80N的力， 在10s內(nèi)把重為120N的物體提升5m，（不計繩重和摩擦）則此過程中（ ） F A.他做的總功是1200J B.他做的有用功是800J C.他對滑輪組做功的功率是60W D.該滑輪組的機械效率是75% 3.在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常使用各種機械，關于機械的下列說法，正確的是（ ） A.使用機械可以省力、省距離，也可以省功B.使用機械可以省力或省距離，但不能省功 C.機械做功越快，機械效率越高 D.機械做功越多，機械效率越高 4.甲同學重600N，乙同學重500N，他們進行登樓比賽，從一樓跑上六樓甲用了 60s，乙用了40s，則 同學做功較多， 同學功率較大． 5、某工人用如圖所示的裝置把重240N的物體提高1m，所用的拉力為150N，則該工人克服重力所做的有用功為 J，總功為 J，該滑輪組的機械效率是 . 6、一位初三年級的同學，從教學樓的一樓跑到三樓，用了10s，則他上樓過程中的功率大約是（ ） A.3W B.30W C.300W D.3000W 7、如圖，通過滑輪組用200N的拉力在20s內(nèi)將重為480N的物體勻速提高2m，不計繩重和摩擦，求： (1)動滑輪重； (2)繩自由端的速度的大??； (3)滑輪組的機械效率； (4)當勻速提升重600N的物體時，求此時滑輪組的機械效率． 8、如圖，用滑輪組提起重900N的物體，繩子自由端拉力F為400N，重物在20S內(nèi)勻速上升了10m。求： (1)物體上升的速度。(2)提起物體所做的有用功。(3)滑輪組的機械效率 六、【課后鞏固】 中考指導書：復習練習一