第11章 机械与功 章末复习 课件+教案

章末复习提升

【教学目标】

1.认识杠杆，知道杠杆种类及其应用，理解杠杆的平衡条件.

2.知道滑轮、斜面等简单机械的特点，会使用简单机械改变力的大小和方向.

3.知道功的概念，理解什么是功率，会正确进行功、功率的计算，能用功的原理解决简单机械问题.

4.理解什么是机械效率，能正确分析简单机械的机械效率，并能进行功、功率、机械效率的综合计算.

【教学方法】

1.归纳法：通过对本章知识的归纳总结，体会知识内容之间的联系，进而系统复习本章知识.

2.引导分析法：通过引导学生对典型事例的分析，帮助学生进一步理解物理概念、规律，锻炼学生分析问题、解决问题的能力.

3.讲练结合法：通过典型习题的讲练，帮助学生加深理解知识的内涵，熟悉解题方法与技巧.

【教具准备】 多媒体课件

【教学课时】 1课时

【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.

【本章总结】

1.知识结构（用多媒体展示并总结）

2.例题讲解（用多媒体展示）

杠杆

例题1  如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，请完成下列问题：

（1）在图中画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2；

（2）钓鱼竿属于杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）.

（3）如果钓的鱼重9N，估计所用的力F1为(      )

A.3N   B.9N  C.12N  D.27N

解析：（1）找到支点O及F2的作用线，从支点开始向力的作用线作垂线，并标出力臂.

（2）钓鱼竿在使用的过程中手移动的距离小于鱼移动的距离，即使用时省距离了，可以判断它是费力杠杆；另外可以再画出动力臂L1，通过观察得知L1<L2所以根据杠杆的平衡条件得F1<F2，所以它属于费力杠杆.（3）根据目测可知L1=L2/3，所以F1=3F2=27N.

答案：(1)如图画的L2   （2）费力    （3）D 

滑轮

例题2  请你在如图中画出用滑轮组提升重物的最省力的绕绳方法，使用该滑轮组的拉力F=      G，        （能/不能）改变力的方向

解析：要使滑轮组省力，就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力，根据此特点可解此题.

（1）最省力时绳子段数n与滑轮个数n'的关系是：n=n'+1，由图知：滑轮个数n'=2，所以绳子段数n=3.

（2）根据“奇动偶定”.本题n为奇数，绳子固定端在动滑轮上；绳子从定滑轮开始绕，每个滑轮只能绕一次.

（3）滑轮组F与G的关系是F=G/n，能不能改变力的方向，要看绳子最后从定滑轮还是动滑轮上绕出，只有最后从定滑轮上绕出的才可以改变力的方向.答案：1/3；不能.

例题3  如图所示，滑轮下挂重500N的物体G，滑轮重40N，绳和杠杆都是轻质的.要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖起向上的力F应是（杠杆上标度的间距相等）（       ）

A.270N  B.360N  C.540N  D.720N

解析：如图，提升物体需要的拉力：

F拉=（G+G轮）/2=（500N+40N）/2=270N.∵力的作用是相互的，∴杠杆左端受到的拉力：F′=F拉=270N.

∵杠杆平衡，OA∶OB=3∶4，∴F′×OB=F×OA，F=F′×OB/OA=360N.答案：B

例题4  如图所示，在竖直向上大小为10N的力F的作用下，重物A沿竖直方向匀速上升.已知重物A上升速度为0.2m/s，不计滑轮重、绳重及绳与滑轮间的摩擦，则物体的重力大小和滑轮上升的速度分别为（）

A.20N；0.4m/s

B.20N；0.1m/s

C.5N；0.4m/s

D.5N；0.1m/s

解析：本题为动滑轮的特殊使用（倒用），不省力，所用的力是重物重力的2倍（即物重为拉力的1/2），动力作用点移动距离（速度）是重物移动距离（速度）的1/2.

答案：D

其他简单机械

例题5  如图所示的几种装置中，其中不属于轮轴的是（）

解析：由轮和轴组成，能绕共同轴线旋转的机械，叫做轮轴.A、B、D都属于轮轴.滑轮不符合轮轴的概念，只是一个特殊的杠杆，定滑轮是一个等臂杠杆，动滑轮是动力臂是阻力臂二倍的杠杆.所以C不是轮轴.

答案：C

功  功率

例题6  一辆小汽车在平直公路上匀速行驶，发动机的牵引力为2000N，速度为108km/h.

（1）求小汽车匀速行驶时受到的阻力大小.

（2）求牵引力在10min内所做的功.

（3）若发动机的牵引力用F表示，小汽车的速度用v表示，请推导出牵引力的功率P=Fv.

解析：（1）因为轿车匀速行驶，所以汽车所受的阻力与牵引力是一对平衡力，由二力平衡条件可得出阻力的大小；（2）根据s=vt求出汽车行驶的距离，根据W=Fs求出引力在10min内所做的功；（3）根据做功公式、功率公式和速度公式即可推导出功率的表达式.

解：（1）因为轿车匀速行驶时，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，所以受到的阻力f=F=2000N.答：小汽车匀速行驶时受到的阻力为2000N.v=108km/h=30m/s.（2）汽车行驶的距离：s=vt=30m/s×600s=18000m.牵引力在10min内所做的功：W=Fs=2000N×18000m=3.6×107J.

答：牵引力在10min内所做的功为3.6×107J.

（3）根据功率公式P=W/t，做功公式W=Fs，速度公式v=s/t得，进行推导就会得出：P=W/t=F·s/t=F·vｔ／ｔ＝F·v.

机械效率

例题7   分别用如图所示的两个滑轮组，将同一物体提升到相同高度.若物体受到的重力为100N，动滑轮的重力为20N.在把物体匀速提升1m的过程中，（不计绳重和摩擦）下列说法正确的是（）（多选）

A.甲、乙两滑轮组所做的有用功都是100J

B.甲滑轮组所做的有用功为200J，乙滑轮组所做的有用功为300J

C.甲、乙滑轮组中绳子的自由端的拉力相等

D.甲、乙滑轮组的机械效率均为83.3%

解析：（1）甲乙两滑轮组所提的重物相同、上升的高度相同，根据W=Gh可知两滑轮组所做的有用功相同，则W有=Gh=100N×1m=100J，故A正确、B不正确；（2）由图可知滑轮组绳子的有效股数n甲=2， n乙=3，∵动滑轮的个数和重力以及物体的重力相同，∴根据F=（G物+G动）/n，可知，两滑轮组绳子自由端的拉力不相等，故C不正确；（3）不计绳重和摩擦时，滑轮组的额外功是由克服动滑轮重力所做的功，根据W=Gh可知，动滑轮重和上升高度相同时，两者的额外功相等；∵W总=W有+W额，∴两滑轮组的总功相同，根据η=W有/W总可知，两滑轮组的机械效率相等，故D正确.

答案：AD

例题8  小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：

（1）在实验中，测绳端拉力F时，应尽量竖直向上     拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数.

（2）第1次实验测得的机械效率为      .（结果保留两位有效数字）

（3）分析表中数据可知：第2次实验是用    图做的；第4次实验是用图做的.（选填“a”、“b”或“c”）

（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，      可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率     .

（5）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度     .

解析：（1）在测绳端拉力时，需竖直向上匀速拉动测力计.

（2）

（3）由数据知第2次实验中，s为h的3倍，所以滑轮组由3段绳子承担物重，而被提升的物重为6N，其它3组为4N.所以第2次实验是用b图做的；第4次实验s为h的5倍，所以滑轮组由5段绳子承担物重，所以第4次实验是由c图做的.

（4）分析第1、2次实验，两次所用滑轮组相同，但第2次物重大于第1次物重，机械效率也大于第1次的机械效率，所以可得使用同一滑轮组，增大物重可以提高滑轮组的机械效率.分析第1、3次实验，两次提升物体的重力相同，第3次实验的动滑轮较重，而机械效率较低，所以可得使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越低.（5）第3、4次实验只是改变了物体被提升的高度，机械效率没变，所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关

答案：（1）匀速；（2）74%；（3）b、c；（4）增大物重、越低；（5）无关

【课后作业】

完成练习册中本课时对应练习