物理第十二章 简单机械综合与测试学案设计

简单机械

【考点扫描】

1、   通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。

2、   知道什么是杠杆及杠杆的五要素，能区分杠杆的种类，了解各类杠杆的特点。

3、   通过观察和实验，认识力臂的概念，会画杠杆的动力臂和阻力臂。

4、   知道杠杆平衡的条件，并能用它分析解决简单的有关杠杆平衡的问题，能进行简单的计算。

5、   通过观察和实验，能区别定滑轮和动滑轮。

6、   经历实验探究过程，了解使用定滑轮和动滑轮的特点。

7、   知道滑轮的工作原理，会用这一原理进行简单的计算。

8、   通过了解杠杆在生活中的实际应用，认识机械使用的历史发展过程，知道机械的使用对社会发展的作用。

【教学重点】杠杆和滑轮

【教学难点】杠杆平衡条件和滑轮的特点

【教学过程】

一、基本概念整理

1．杠杆：一根在______的作用下能绕着____________转动的硬棒就叫杠杆。

    2．什么是支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂？

    (1)支点：杠杆绕着转动的______ (o)

    (2)动力：使杠杆转动的______ (F1)

    (3)阻力：______杠杆转动的力(F2)

    (4)动力臂：从支点到动力______的______（L1）。

    (5)阻力臂：从支点到阻力______的______（L2）

    3．杠杆平衡的条件: ______×______=______×______.或写作：____________。这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。

    4．三种杠杆：

    (1)省力杠杆：L1>L2,平衡时F1______F2。特点是______，但______。（如剪铁剪刀，铡刀，起子）

    (2)费力杠杆：L1<L2,平衡时F1______F2。特点是______，但______。（如钓鱼杠，理发剪刀等）

    (3)等臂杠杆：L1=L2,平衡时F1______F2。特点是既______，也______。（如：天平）

    5．定滑轮特点：__________________。（实 质是个等臂杠杆）

    6．动滑轮特点：_____________________________.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)

    7．滑轮组：使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的____________。

二、讲练平台

例题1：如图所示，所使用的杠杆属于费力杠杆的是（    ）

(2)画出工人在A点施加的最小动力F1的示意图．

例题3： （2分）用图15所示的滑轮组提升重物，要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，请在图15上画出绕线的方法。

例题4：如图10所示，重为G的物体放在水平面上，用力F使其翻转，请画出物体重力示意图和力F的力臂。

例题5：如图所示是列车上常用的手推车，车内货物均匀摆放．车前行时，需经过障碍物．当车的前轮遇到障碍物A时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆，若手推车和货物总重200N，动力臂和阻力臂之比为2：3，则服务员作用在扶把上的动力为____________ N. 当后轮遇到障碍物A时，售货员竖直向上提扶把，这时支点是____________（选填“A”、“B”或“C”）点，这种情况下，手推车可以视为____________杠杆（选填“省力”或“费力”）．

三、举一反三

1．某同学设计了一种如图所示的简易电梯，由图可知（    ）

A.A是动滑轮

B.B是定滑轮

C.如果电动机向下拉动绳子，电梯厢将上升

D.电梯厢运动的速度与电动机拉绳的速度相等

2.下列测量工具没有利用杠杆原理的是

3．用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体，人对绳的拉力为125N，不计绳重和摩擦，滑轮组的机械效率为___________。如果人的体重为600N，拉动过程中绳始终未断裂，他用此滑轮组能提升的最大物重为__________。

4．如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，当A端挂重物G1，B端挂G2时，杠杆平衡，此时OA恰好处于水平位置。AO=BO，杠杆重力不计，则（   ）

A. G1＜G2

B. G1＞G2

C. G1=G2

D.都有可能

5．（3分）小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中，

（1）实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡，其目的是__________________。

（2）杠杆平衡后，小明在图24甲所示的A位置挂上两个钩码，可在B位置挂上________个钩码，使杠杆在水平位置平衡。

（3）他改用弹簧测力计在图24乙所示的C位置斜向下拉，若每个钩码重1N．当杠杆在水平位置平衡时，测力计的示数将__________（选填“大于”、“等于”或“小于”）1N。

6．（8分）如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4cm的长木板AB，置于支架上，支点为O，且AO=1m，长木板的右端B用绳子系住，绳子另一端固定于C处，当长木板AB水平时，绳与水平成30°夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N。一个重为50N的体积不计的滑块M在F=10N的水平拉力作用下，从AO之间某处以v=1m/s的速度向B端匀速滑动，求：

①滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小

②当滑块匀速运动时拉力F做功的功率

③滑块在在什么范围内滑动才能使AB保持水平。

四、课堂巩固

1． “给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬动整个地球。”下列产生和生活中的杠杆与阿基米德设想属于同一类型的是（      ）

2．如图3所示，在已调节水平位置平衡的杠杆的左边挂一个钩码，下列操作中能使杠杆在水平位置重新平衡的是(    )

A．在位置2挂6个相同的钩码     

B．在位置4挂2个相同的钩码

C．在位置4挂4个相同的钩码      

D．在位置6挂2个相同的钩码

5．杠杆的动力臂l1为2米，阻力臂l2为0.2米，若阻力F2为300牛，求杠杆平衡时的动力F1。

五、课后作业

1．如图6是小龙探究“杠杆平衡条件”的实验装置，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，杠杆保持平衡。若弹簧测力计逐渐向右倾斜，仍然使杠杆保持平衡，拉力F的变化情况是

A . 变小      B . 变大     C. 不变           D.无法确定

2.利用杠杆投掷石球，如图，作用在A点的力沿________方向时最小。已知石球重100N，OA:OB=1:4,则作用在A点力的最小值为____N(不计杠杆自重及磨擦)

3.如图所示，一位母亲推着婴儿车行走，当前轮遇到障碍物时，母亲向下按扶把，若把婴儿车视为杠杆，这时杠杆的支点是         ；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”）。

4．图3、图4是由相同的滑轮组装的滑轮组，甲乙两人分别用两装置在相等时间内将质量相等的重物匀速提升相同的高度，空气阻力、摩擦、滑轮和绳子的质量均不计，下列说法正确的是

A．甲的拉力是乙的拉力的3倍

B．乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2倍

C．甲拉力的功率大于乙拉力的功率

D．如果考虑滑轮质量，图3装置的机械效率比图4的小

5．如图所示，是某商店里使用的一种放在水平桌面上的案秤示意图。它的工作原理与天平相同，不过两臂长度不等。由图可知，该案秤秤杆的分度值为__________g，现将游码放在秤秆的“零刻度线”处，把被测物体放在左边的秤盘中，当该砝码盘上的槽码的质量为m1时，秤杆处于平衡状态；如果将被测物体和槽码对调位置，发现当左边的秤盘中槽码的质量为m2时，秤杆又处于平衡状态。那么，被测物体的质量为__________。

6．如图8所示，用裁纸刀裁纸。加在裁纸刀上的动力为F支点在O点，请在图8中画出其对应的动力臂L

7．在甲图中，O为支点，画出使杠杆保持平衡的最小力F（保留作图痕迹）。

8．如图9所示，粗细均匀的棒一端搁在地上，另一端与支点O连接。试作出地面对棒的支持力的力臂L和棒所受重力G的示意图。（在答题卡相应的位置上画出原图并作答）