湖北省武汉市八年级物理下册第十二章机械效率复习课导学案无答案新版新人教

第十二章 机械效率复习课 一、导疑情境导入，提出疑问回忆一下：关于“ 简单机械”这一章我们学到哪些知识？学习目标：1、 认识杠杆，能从常见工具和简单机械识别出杠杆。2、 知道杠杆的平衡条件及其杠杆的一些应用。3、 知道定滑轮、动滑轮、滑轮组及其作用。4、 会根据要求使用和组装滑轮组。5、 知道什么是有用功、额外功和总功。6、 理解什么是机械效率，知道提高机械效率的方法。二、引探自主学习，探究问题（一）杠杆1、定义：在力的作用下能绕 _的硬棒称做杠杆。2、杠杆的五要素是： 、 、 、 、 。作3、杠杆的平衡条件是： ，用公式可表示为： 。4、三种杠杆：（1）省力杠杆：动力臂 阻力臂，动力 阻力；这种杠杆，省了 ，费了 。（2）费力杠杆：动力臂 阻力臂，动力 阻力；这种杠杆，费了 ，省了 。（3）等臂杠杆：动力臂 阻力臂，动力 阻力；这种杠杆，既 也 。（二）滑轮1、定滑轮实质上是 杠杆；使用定滑轮不省 ，但能改变 。2、动滑轮实质上是个动力臂是阻力臂 倍的杠杆；使用动滑轮能省 ，但不能改变 。3、使用滑轮组既可以 ，又可以 ；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体和动滑轮总重的 ，表达式是：F（三）机械效率1、有用功是 （通常W有用=Gh）；额外功是 ，但又 的功；总功是 即 做的功（通常W总=FS）。2、机械效率是 跟 的比值。机械效率的公式是： 。3、影响滑轮组机械效率的主要因素：（竖直方向上）重物的 _和动滑轮的 _ _。对于实际机械，机械效率总 100%。三释疑主动展示，阐释疑点例1、如图所示，用一杠杆撬一块石头，杠杆上A点是动力的作用点，动力可以向上，也可以向下，还可以朝其他方向。(a)当动力方向向下时，在图上标出杠杆的支点O；(b)在杠杆上画出撬动石块的最小动力F。例2、如图中，甲、乙两个滑轮组都是由相同的滑轮组合而成。如图丙：大轮重10N，小轮重5N，连杆重1N。先后用甲、乙两种方式提起同样重的物体(G=500N)，如果忽略摩擦力和绳的重力，则下列说法正确的是（ ）A、F1=129N F2=133NB、F1=129N F2=129NC、F1=133N F2=133ND、F1=133N F2=129N例3、如图，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体竖直上升了1m，人拉绳的力为250N。求：滑轮组的机械效率为多少？动滑轮重多少？（不计绳重和摩擦）例4、物体G在拉力F的作用下作匀速直线运动，拉力F为50N，物体向左移动了2m，物体与地面间的摩擦力为120N。求：滑轮组对物体做的功；拉力F做的功；滑轮组的机械效率。例5、某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。次数钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有/J测力计拉力F/N测力计移动距离s/m总功W总/J120.10.20.90.30.2774.1%240.10.41.60.30.4883.3%340.11.10.50.55（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越 。（2）第3次实验中所做的有用功是 J，机械效率是 。（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功 (填“增大”或“减小”)，因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功， 额外功(填“增大”或“减小”)四启思归纳总结，提炼方法1、杠杆上的动力和阻力：根据动力和阻力的关系，可知它们使杠杆转动的方向是 的，若动力使杠杆做顺时针转动，则阻力就使杠杆做 转动。2、力臂的方法：先找到 点，再画出力的 线，作支点到力的作用线的 ，再画出垂直的符号即可。3、求作杠杆上最小动力的方法：求作最小动力问题，就是转化为找最长力臂问题，此类问题中阻力阻力臂为一定值，要使动力最小，必须使动力臂最大。（1）在杠杆上找一点，使这点到支点的距离 ；（2）动力方向应该是过该点且和该连线 的方向。4、讨论杠杆动态变化问题的方法：由杠杆的匀速转动来研究动力大小的变化。因为杠杆是匀速转动的，所以在杠杆转动过程中遵循 （杠杆的平衡条件），分析要用到控制变量法，确定不变量，然后分析所研究量与变量的关系。5、奇动偶定原理： 使用滑轮组时，直接承担重物的绳子段数为n。若n为偶数时，则绳子的固定端挂在 滑轮上；若n为奇数时，则绳子的固定端挂在滑轮上。确定绳子的股数：数 上绳子的根数。6、当定滑轮、动滑轮、滑轮组水平使用时，有用功是克服物体所受阻力f做的功,额外功是克服滑轮摩擦、滑轮重及绳重做的功，总功仍是动力所做的功。7、 机械效率分为滑轮类，斜面类，杠杆类以及简单机械组合类，组合类机械效率等于各机械效率之积。五、精练当堂训练，提升能力一、选择题1、如图所示的简单机械中，属于费力杠杆的是 （ ）A B C D2、下列关于简单机械的理解，正确的是 （ ）A、吃饭用的筷子是个省力杠杆B、滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关C、使用杠杆，就是为了省力D、使用定滑轮不省力，但可以省距离3、园艺师傅使用如图所示的剪刀修剪树枝时，常把树枝尽量往剪刀轴O处靠近，这样做的目的是为了 （ ）A、增大阻力臂，减小动力移动的距离B、减小动力臂，减小动力移动的距离C、增大动力臂，省力D、减小阻力臂，省力4、如图所示，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个相同的钩码第4题图 第5题图5、如图是小龙探究“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6、如图表示，下列简单机械中，省距离的是（）7、如图，轻质杠杆AB可以绕O点转动，在A点用细线悬挂一重物，在B点施加一个竖直向下的动力，使该杠杆在水平位置保持平衡。若将动力的方向改为沿虚线方向，仍使杠杆在水平位置平衡，则 （ ）A、动力臂增大，动力增大 B、动力臂增大，动力减小C、动力臂减小，动力减小 D、动力臂减小，动力增大8、如图所示，不计绳重及摩擦，把重G16N的物体匀速提起所用的拉力F10N，则关于该动滑轮的说法中错误的是 （ ）A、动滑轮重4N B、使用该动滑轮要费距离C、该动滑轮的机械效率为80 D、提升物体的速度越快，机械效率越高第7题图 第8题图 第9题图9、如图所示，用滑轮组提升重物时，重800N的物体在：10s内匀速上升了lm。已知拉绳子的力F为500N，则提升重物的过程中 （ ）A、拉力F做的有用功是800J B、拉力F的功率是80wC、绳子自由端被拉下3m D、滑轮组的机械效率是6010、如图所示，拉力F将重为100N的物体匀速拉到4m高的斜面顶端，所用时间为20s，克服摩擦所做的额外功为100J。下列说法中正确的是 （ ）A.整个过程中克服物体重力做的功为400JB、整个过程中拉力F做的总功为400JC、斜面的机械效率为80D、拉力F的功率为20W第10题图第12题图11、关于功率和机械效率的说法中，正确的是 （ ）A、功率大的机械，做功一定多B、做功多的机械，机械效率一定高C、效率高的机械，功率一定大D、做功快的机械，功率一定大12、李华同学利用如图装置提起水中的物块，下列判断正确的（ ）A、装置中的滑轮是定滑轮 B、装置的机械效率可以达到100C、装置中的AOB是省力杠杆D、物块上表面露出水面前，所受浮力不断减小13、如图所示，杠杆AOB为A端挂重为GA的物体，B端挂重为GB的物体，杠杆平衡时AO处于水平位置，若AOBO，杠杆自重不计，则GA和GB的大小关系是（ ）A、GAGBB、GA=GBC、GA”、“”或“”）。（4）实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置，是为了。26、某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据：实验次数斜面的倾斜程度物块重力N斜面高度hm拉力FN斜面长度sm机械效率1较缓50.22.4141.7%2较陡50.53.2178.1%3最陡50.74.3181.4%（1）分析表中的数据可得出：在其他条件一定时，斜面越缓越（选填“省”或“费”）力；斜面越陡，机械效率越（选填“高”或“低”）；（2）该小组又进行了第4次实验，他们在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5 m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为；（3）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出，斜面的机械效率与和有关。五、综合应甩题27、如图所示，工人利用滑轮组将沙子从地面提升到距地面6m高的三楼，沙子的质量为50kg，装沙子的桶的质量为8kg，动滑轮的质量为2kg，工人匀速拉绳子的力为300N。（忽略摩擦和绳重，g取10Nkg）求：（1）工人做的总功；（2）工人做的额外功。28、如图所示是迫击炮供弹车。钢缆绳以大小为100N的拉力F使炮弹匀速升高2m，若炮弹重为150N，求：（1）滑轮组提升炮弹所做的有用功；（2）拉力F做的总功；（3）滑轮组的机械效率。29、某建筑工地用升降机提升大理石的示意图如图所示。升降机货箱的重力是400N，g取10Nkg。不计滑轮和钢丝绳的重力，不计摩擦。试求：（1）已知大理石的密度是2.8103kgm3，每块大理石的体积是1.010-2m3，则每块大理石的重力是多少?（2）如果每根钢丝绳上能承受的最大拉力是2000N，则该升降机一次最多能匀速提升多少块大理石?（3）某次提升中，升降机在1min内将货物匀速提升了15m，钢丝绳的拉力是2000N。则钢丝绳的拉力的功率是多少?