简单机械详细教案.pdf

凹凸个性教育个性化辅导教案凹凸个性教育个性化辅导教案辅导科目：辅导科目：初中物理授课教师：李锦堂授课教师：李锦堂年级：初二年级：初二学生姓名：学生姓名：本次课时：本次课时：2 2小时小时已上课时：已上课时：剩余课时：剩余课时：课课题题授课时间：授课时间：月日时考点分析考点分析简单机械简单机械备课时间：备课时间：月日重点、难点重点、难点教学内容教学内容注意：一份及格的教案必须具备以下六项内容，课后请把含有学生和教师书写痕迹的教案复印并上交组注意：一份及格的教案必须具备以下六项内容，课后请把含有学生和教师书写痕迹的教案复印并上交组长处。长处。第一部分第一部分课前检测课前检测（针对上节课的内容,特别是学生掌握的不是很理想的知识点出小量题型对学生进行检测，并即场批改、评讲，在讲评需保留教师和学生的书写痕迹）第二部分第二部分授课内容授课内容（针对学生真实情况和计划安排进行常规教学，在编排教案时，教师需考虑教案内容必须针对学生实际情况进行个性化教学，注意知识量和题量的把控，切记过多或过少，在授课过程中，需留下教师和学生的书写痕迹。）一、一、【知识点梳理】【知识点梳理】：杠杆杠杆一、杠杆1、定义：一根硬棒，在力的作用下能绕着固定点转动，这根硬棒就叫杠杆。（1）“硬棒”不一定是棒，泛指有一定长度的，在外力作用下不变形的物体。（2）杠杆可以是直的，也可以是任何形状的。2、杠杆的七要素（1）支点：杠杆绕着转动的固定点，用字母“O”表示。它可能在棒的某一端，也可能在棒的中间，在杠杆转动时，支点是相对固定的。（2）动力：使杠杆转动的力，用“F1”表示。（3）阻力：阻碍杠杆转动的力，用“F2”表示。（4）动力作用点：动力在杠杆上的作用点。（5）阻力作用点：阻力在杠杆上的作用点。（6）动力臂：从支点到动力作用线的垂直距离，用“l1”表示。（7）阻力臂：从支点到阻力作用线的垂直距离，用“l2”表示。注意：无论动力还是阻力，都是作用在杠杆上的力，但这两个力的作用效果正好相反。一般情况下，把人施加给杠杆的力或使杠杆按照人的意愿转动的力叫做动力，而把阻碍杠杆按照需要方向转动的力叫阻力。力臂是点到线的距离，而不是支点到力的作用点的距离。力的作用线通过支点的，其力臂为零，对杠杆的转动不起作用。3、杠杆示意图的画法：（1）根据题意先确定支点 O；（2）确定动力和阻力并用虚线将其作用线延长；（3）从支点向力的作用线画垂线，并用 l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。如图所示，以翘棒为例。第一步：先确定支点，即杠杆绕着哪一点转动，用字母“O”表示。如图甲所示。第二步：确定动力和阻力。人的愿望是将石头翘起，则人应向下用力，画出此力即为动力用“F1”表示。这个力F1作用效果是使杠杆逆时针转动。而阻力的作用效果恰好与动力作用效果相反，在阻力的作用下杠杆应朝着顺时针方向转动，则阻力是石头施加给杠杆的，方向向下,用“F2”表示如图乙所示。第三步：画出动力臂和阻力臂，将力的作用线正向或反向延长，由支点向力的作用线作垂线，并标明相应的“l1”“l2”，“l1”“l2”分别表示动力臂和阻力臂，如图丙所示。l2F1F1l1二、杠杆的平衡条件1、杠杆的平衡：当杠杆在动力和阻力的作用下静止时，我们就说杠杆平衡了。2、杠杆的平衡条件实验l2l1l1Ol2O（1）首先调节杠杆两端的螺母，使杠杆在水平位置平衡。如图所示，当杠杆在水平位置平衡时，力臂 l1和 l2恰好重合，这样就可以由杠杆上的刻度直接读出力臂食物大小了，而图甲杠杆在倾斜位置平衡，读力臂的数值就没有乙方便。由此，只有杠杆在水平位置平衡时，我们才能够直接从杠杆上读出动力臂和阻力臂的大小，因此本实验要求杠杆在水平位置平衡。（2）在实验过程中绝不能再调节螺母。因为实验过程中再调节平衡螺母，就会破坏原有的平衡。3、杠杆的平衡条件：动力动力臂=阻力阻力臂，或 F1l1=F2l2。杠杆如果在相等时间内能转过相等的角度，即匀速转动时，也叫做杠杆的平衡，这属于“动平衡”。而杠杆静止不动的平衡则属于“静平衡”。F2F2三、杠杆的应用1、省力杠杆：动力臂 l1阻力臂 l2，则平衡时 F1F2，这种杠杆使用时可省力（即用较小的动力就可以克服较大的阻力），但却费了距离（即动力作用点移动的距离大于阻力作用点移动的距离，并且比不使用杠杆，力直接作用在物体上移动的距离大）。2、费力杠杆：动力臂 l1阻力臂 l2，则平衡时 F1F2，这种杠杆叫做费力杠杆。使用费力杠杆时虽然费了力（动力大于阻力），但却省距离（可使动力作用点比阻力作用点少移动距离）。3、等臂杠杆：动力臂l1=阻力臂 l2，则平衡时F1=F2，这种杠杆叫做等臂杠杆。使用这种杠杆既不省力，也不费力，即不省距离也不费距离。既省力又省距离的杠杆时不存在的。（一）基本方法对于滑轮或滑轮组的拉力（F）或机械效率（），一般分为三种状态：a.理想状态：即不计滑轮的重（效率。，不计，此时拉力，机械效率。）、绳重（）、摩擦力（），此时，拉力，机械b.半理想状态：只计c.实际状态：只计 G动、G绳、Gf，此时拉力，机械效率。（二）滑轮组打捞问题如图所示，设动滑轮对重物的拉力为T，绳子自由端的拉力为F，（半理想）则（1）物体在水中，有（2）出水前有（n 为动滑轮上绳子的股数）出水后，有（3）物体在水中拉力做的有用功（4）机械效率：h 为物体上升的高度）（其中是绳自由端移动的距离，（三）“倒下”的滑轮1.使用动滑轮，要搞清谁是动力，谁是阻力。当使用动滑轮拉物体在水平面上做匀速直线运动时，设物体与地面间的摩擦力为 f，若拉力作用在绳的自由端，有若拉力作用动滑轮轴上，有定要注意动力作用在何处。，则可省力一半，如图（a）所示；，如图（b），这时反而费力。可见，对水平使用动滑轮是否省力，一2.绳子的自由端和动滑轮移动的距离关系和速度关系为：由端移动的距离、速度，其中分别指绳的自分别指动滑轮或物体移动的距离、速度，是指动滑轮上绳子的股数。3.当滑轮沿水平方向拉物体时，可忽略动滑轮重。4.求机械效率时，有用功一般指克服摩擦阻力做的功，即。5在使用滑轮组的整个过程中拉力做功的功率是平均功率。（四）根据要求设计滑轮组（1）根据要求确定动滑轮上绳的段数。（2）根据绳的段数，确定动滑轮的个数：一个动滑轮可拉2 段绳，还能改变用力方向；但也可以拉三段绳，但就不能改变用力方向了。nn个动滑轮和个定滑轮。穿绳组装时，绳的固定端要22n 1)个定滑固定在滑轮下的挂钩上（这叫做“偶定”），若不改变力的方向，还可少用一个定滑轮，即(2设想如果需要 n 段绳（n 为偶数）那么就需要轮。n 1个动滑轮和同样数目的定滑轮，穿绳时，绳的固定端要拴在动滑轮上方2n 1的挂钩上（这叫做“奇动”），这不能改变用力方向，如果还想改变用力方向，就应再加一个定滑轮，即2如果 n 为奇数，则需要个定滑轮。上述方法叫“奇动偶定”。例 5.如图 8 所示，某打捞队的工人用滑轮组把底面积为已知圆柱体的密度为，水的密度为10N/kg，滑轮和绳子的重力忽略不计）求：、高为 2m 的实心圆柱体从水下提起，滑轮组的机械效率是 70%。（g 取（1）圆柱体在水中所受的浮力。（2）若圆柱体从 H16m 深处被缓慢地匀速提起，到刚露出水面时，绳子自由端拉力F 所做的功。（3）如果绕在滑轮组上的绳子能承受的最大拉力为400N，则物体被提到露出水面多高时，绳子恰好被拉断？图 8图 9二、【经典例题】二、【经典例题】一、选择题：（每小题 2 分；共 20 分）1.如图所示的情景中，所使用的工具属于费力杠杆的是（）2.利用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组提起重 600N 的物体，最小的拉力是（不计动滑轮、绳子的重力及摩擦）()A600N B300N C200ND100N3.下列说法中正确的是()A.机械效率越高，机械做功一定越快B.做功越多的机械，机械效率一定越高C.功率越大的机械做功一定越多D.做功越快的机械，功率一定越大4、如图（甲）、（乙）所示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甲拉力的功率大于乙拉力的功率C乙拉绳子的速度大小是甲拉绳子速度大小的2 倍D如果考虑滑轮质量，图甲装置的机械效率比图乙的小6、分别用杠杆、动滑轮和滑轮组将同一物体提升到相同的高度，做的有用功（）A杠杆最多 B动滑轮最多 C滑轮组最多 D一样多8关于机械效率的下列说法中，正确的是（）A.利用机械越省力，机械效率越高B.机械做功越快，机械效率越高C.有用功相同，总功越大的机械效率越高D.额外功相同，有用功越大的机械效率越高9如图所示，杠杆AOB用细线悬挂起来，当A端挂重GA的物体，B端挂重GB的物体时，杠杆处于平衡状态，此时OA恰好处于水平位置，AO=BO，杠杆重不计，则（）AGA=GB BGAGB CGAGB D无法判定10有一根一端粗一端细的木棒，用绳子拴住木棒的O点，将它悬挂起来，恰好处于水平位置平衡，如图所示，若把木棒从绳子悬挂处锯开，则被锯开的木棒（）A粗细两端一样重 B粗端较重 C细端较重 D无法判定11在如图所示的各种情况中，用同样大小的力将重物匀速提升，若不计摩擦和滑轮重，物重最大的是（）二、填空题：（114=14 分）11杠杆的平衡条件是_，如果杠杆的动力臂是阻力臂的 5 倍，当杠杆平衡时，动力是阻力的_ 倍12重 200 N 的物体，使用定滑轮将它提起时，不计摩擦和滑轮、绳子重，所用拉力是_N，如果使用动滑轮将它提起，所用拉力是_ N13如右图所示，物体重G=500N，当物体 G 匀速上升时，则挂钩B 承受拉力为_N，挂钩 A 承受_N 的拉力，拉力 F 为_N，若绳子自由端向上拉动 2m，则物体向上移动_m。（不计摩擦、不计滑轮重）14如图所示，物体G重 60 N，挂在匀质杠杆的一端，要使杠杆平衡可以在A点加一个方向为_的_ N 的力；也可以在B点加一个方向为_的_ N的力。15如图所示，在水平拉力F的作用下重 100 N 的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧秤B的示数为 10 N，则拉力F的大小为 N，物体A与水平桌面的摩擦力大小为 N。18.我们都做过“探究杠杆平衡条件”的实验。(1)实验前没有挂钩码时，若杠杆左端下倾，则应将右端的平衡螺母向_(选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡，实验前使杠杆水平平衡的目的是_。(2)实验中，用图所示的方式悬挂钩码，杠杆也能水平平衡，但老师却往往提醒大家不要采用这种方式。这主要是因为该种方式()A.一个人无法独立操作 B需要使用太多的钩码 C力臂与杠杆不重合 D力和力臂数目过多(3)图中，不改变支点 O 右侧所挂的两个钩码及其位置，保持左侧第_格的钩码不动，将左侧另外两个钩码改挂到它的下方，杠杆仍可以水平平衡。四、综合应用题（4+6=13分）19利用图912的滑轮组来拉动汽车，已知汽车与地面间的摩擦力是40810 N，将汽车移动1m，拉力做的总功是4800J，试求此时滑轮组的机械效率3图 91220、如图所示，工人师傅用一个滑轮组在40s 内将重600N 的木箱从地面匀速吊上4m 高的阳台，所用的拉力为220N，不计绳重和摩擦求：(1)木箱匀速上升的速度；（2分）(2)工人师傅做的有用功；（2分）(3)动滑轮的重力（2分）第三部分第三部分巩固练习巩固练习（针对本节课内容选取有代表性的题目让学生在堂上进行练习巩固，即场讲评，并留下手写痕迹）第四部分第四部分课堂小结（课堂小结（手写手写）（针对本节课授课内容进行简单总结，并提出学习建议）二、选择题：（20 分）题1号答D案一、填空题：（14 分）11.动力动力臂=阻力阻力臂、2.0。12.200、100。13.500、250、250、1。14.竖直向下、80、竖直向上、80。CDDDCBBBC234567891015.20、10。三、实验探究题（23 分）16 略四17.(1)静止二力平衡；(2)匀速能省力右盘山公路等18（1）右；便于测量力臂（2）D（3）2四、计算题：（14 分）19 8520.（1）、0.1m/s (2)2400J (3)60N第五部分第五部分课堂测试课堂测试第六部分第六部分家庭作业家庭作业错题抄写在错题本上错题抄写在错题本上（布置约（布置约 20-3020-30 分钟的课后作业）分钟的课后作业）教师点评：教师签字：学生对于本次课的评价：1、是否掌握知识 全部掌握基本掌握不掌握2、是否满意老师教学 特别满意满意一般不满意学生反馈：学生签字：家长签字：