2019-2020年九年级科学上册 第五章《简单机械》教学案（无答案） 华师大版.doc

2019-2020年九年级科学上册 第五章简单机械教学案（无答案） 华师大版【知识梳理】杠杆1.杠杆的概念：一根在力的作用下能绕固定点转动的硬棒叫杠杆。2.杠杆的五要素：支点(O，杠杆绕着转动的固定点)、动力(F1，使杠杆转动的力)、阻力(F2 ， 阻碍杠杆转动的力)、动力臂(l1,支点到动力作用线的距离)和阻力臂(l2，支点到阻力作用线的距离)。3.杠杆的平衡条件(1)研究杠杆平衡条件的实验注意点：先调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡以便于测量力臂；多次实验以排除实验的偶然性；弹簧秤倾斜时，力臂变小了，不能仍然用支点到力点的距离表示力臂，等等。(2）实验结果及杠杆平衡原理：动力动力臂阻力阻力臂，即4.三类杠杆及其实质(1)省力杠杆：实质是动力臂大于阻力臂的杠杆。省力杠杆的特点是省力但费距离。常见的省力杠杆有道钉撬、撬棒、羊角锤、钢丝钳、老虎钳、扳手、汽水瓶盖起子、翻斗车等。(2)费力杠杆：实质是动力臂小于阻力臂的杠杆。费力杠杆特点是费力但省距离。常见的费力杠杆有筷子、镊子、钓鱼杆、缝纫机脚踏板、理发剪刀、吊车的撑杆等。(3）等臂杠杆：实质是动力臂等于阻力臂的杠杆。等臂杠杆的特点是既不能省力又不能省距离。常见的等臂杠杆有定滑轮、天平等。二、滑轮1.定滑轮定滑轮的实质是等臂杠杆。其特点是不能省力但能改变动力的方向。不考虑摩擦和绳重时(理想条件）：F=G物。 2.动滑轮动滑轮的实质是动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆、动滑轮的特点是能够省力但费距离、不能改变动力的方向，不考虑摩擦和绳”、动滑重时，拉力等于物重的一半，即：。 若不考虑摩擦和绳重而只考虑滑轮重时，拉力等于物体和滑轮总重的一半，即：3.滑轮组滑轮组是定滑轮和动滑轮的组合装置。其特点是既能省力又能（不是一定)改变力的方向，若不考虑摩擦和绳重、动滑轮重时，自由端的拉力与物重的关系：（n为分担物重的绳子股数)。若不考虑摩擦和绳重但要考虑动滑轮重时，存在下列关系式：4.滑轮组的缆绳方法：确定n后，遵循“偶定奇动”的原则(即当n为偶数时，绳子的起始端为定滑轮。当n为奇数时，绳子的起始端应为动滑轮)确定起始端，从内往外绕；自由端确定的话。也可从外往内绕。注意点：对于滑轮组要注意关注绳子股数n水平方向使用滑轮组时，要能够转换或换位，三、斜面如图所示的斜面模型，也是一种常见的简单机械。当斜面光滑时，斜面的坡度越平坦越省力，但路程越长。若不考虑摩擦阻力的影响，到拉力所做的功等于克服重力所做的功，即有下列关系：；若考虑存在摩擦阻力f，则拉力所做的功等于克服重力和摩擦阻力所做的总功，即存在下列关系：【典型例题】考点一 杠杆的五要素例1 1如图中的皮划艇运动员一手支撑住浆柄的末端，另一手用力划桨，此时的船桨可看作是一个杠杆下图中的船桨模型中最合理的是（）ABCD考点二 杠杆的力臂和平衡条件的应用分析例2 （xx澄海区模拟）A、B是一根可绕O轴在竖直面内自由转动的木棒，如图所示用一始终与木棒垂直的力F将木棒从竖直位置缓慢拉至水平位置，则力F（）A大小不变B逐渐变小C逐渐变大D先变大，后变小考点三 滑轮组的相关计算例3 （xx乌兰察布）如图所示，用三种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动，使物体以相等速度移动相同的距离所用拉力分别是F1、F2、F3，这三个力的作用点移动距离分别是S1、S2、S3，移动速度分别为V1、V2、V3，不计滑轮摩擦，则（）AF1：F2：F3=2：1：4S1：S2：S3=2：1：4BF1：F2：F3=2：1：4S1：S2：S3=2：4：1CF1：F2：F3=2：4：1V1：V2：V3=2：1：4DF1：F2：F3=2：1：4V1：V2：V3=2：4：1【实验探究】例 （xx丰台区一模）如图所示，A为直立固定的水管，底部活塞B与水管接触良好且无摩擦，其中装入适量的水，水不会流出，活塞与水管壁间没有摩擦活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆OCD的C点相连，O为杠杆的固定转轴一个滑轮组，其自由端与杠杆的D点相连滑轮组下面挂着一个重为G的物体E当水对活塞的压强为4103Pa时，杠杆在水平位置平衡已知OC：CD=1：2，活塞B的横截面积为30cm2，活塞与硬杆总重为3N动滑轮自重为2N不计绳重和摩擦求：（1）容器中水受到的重力；（2）物体E的质量（g=10N/kg） 【牛刀小试】1.（xx自贡）如图所示，一根粗细均匀的铁棒AB静止在水平地面上，现用力F将铁棒从水平地面拉至竖直立起在这个过程中，力F作用在B端且始终与铁棒垂直，则用力F将（）A逐渐变大B逐渐变小C保持不变D先变小后变大2.（xx扬州）下列机械或工具的使用，属于费力杠杆的是（）A羊角锤B筷子C起瓶器D独轮车3.如图所示，在水平拉力F的作用下重100N的物体A，沿水平桌面做匀速直线运动，弹簧测力计B的示数为10N，则物体A与水平桌面的摩擦力大小为（）A100NB50NC20ND10N（xx玉林）下面是小王利用刻度均匀的匀质杠杆进行探究“杠杆的平衡条件”的实验（每个钩码重0.5N）（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆左端下沉，这时应将平衡螺母向_（选填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡（2）如图1所示，在杠杆A点处挂4个钩码，则在B点处应挂_个同样的钩码，杠杆仍然在水平位置平衡把B点处的钩码取下，在B点处施加一个竖直向下的拉力F=_N时，杠杆仍然在水平位置平衡当拉力F向右倾斜时，仍要保持杠杆在水平位置平衡，拉力F的大小将_（选填“变大”、“变小”或“不变”）原因是_（3）如果小王又进行了如图2所示的探究，考虑杠杆的_影响，发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉使杠杆仍然处于水平位置平衡时，则弹簧测力计的示数应_3N(选填“大于”、“小于”或“等于”)【高手过招】1.（xx黄冈）李华同学利用如图装置提起水中的物块，下列判断正确的是（）A装置中的滑轮是定滑轮B装置中的AOB是省力杠杆C装置的机械效率可以达到100%D物块上表面露出水面前，所受浮力不断减小2.（xx潍坊）如图所示，活塞式抽水机手柄可以看作是绕O点转动的杠杆，它在动力F1和阻力F2的作用下，处于平衡状态，则（）AF1OC=F2OABF1OD=F2OBCF1OE=F2OADF1OE=F2OB3.（xx巴中）如图所示，杠杆始终在水平位置平衡，作用在杠杆B点的力在位置1时为F1，在位置2时为F2则F1与F2的大小关系是（）AF1F2BF1=F2CF1F2D无法判断4.室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启，根据室内垃圾桶的结构示意图，可确定桶中有两个杠杆在起作用，两杠杆支点为O1、O2则对应的杠杆分别是（）A省力杠杆省力杠杆B省力杠杆费力杠杆C费力杠杆费力杠杆D费力杠杆省力杠杆5.（xx宜宾改）如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为3N若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（）AB受到的摩擦力为3N，方向水平向左B滑轮移动的速度为0.4m/sC物体A受到地面的摩擦力为8ND在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N6.（xx黄冈）如图ABCD所示是使用简单机械匀速提升同一物体的四种方式（不计机械自重和摩擦），其中所需动力最小的是（）ABCD7.（xx徐州三模）如图所示，质量为m=60kg的人站在轻质木板的O点上，木板可以绕B端上下转动，OA=2OB要使木板静止于水平位置，人拉轻绳的力为_N，人对木板AB的压力为_N（摩擦阻力不计,g取10N/kg）8.如图所示，有一粗细均匀，重为40N，长为4m的长木板AB，置于支架上，支点为O，且AO=1m，长木板的右端用绳子系住，绳子另一端固定在C处，当长木板AB水平时，绳与水平成30的夹角，且绳子所能承受的最大拉力为60N一个质量为5kg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：（g=10N/kg）（1）滑块匀速运动时所受的摩擦力的大小；（2）滑块在什么范围内滑动才能使AB保持水平【华山论剑】1.（xx玉溪）如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置（不考虑轮重和摩擦）使用时：（1）瘦子固定不动，胖子用力FA拉绳使G匀速上升（2）胖子固定不动，瘦子用力FB拉绳使G匀速上升下列说法中正确的是（）AFAGBFAFBCFB=2GD以上说法都不对2.倒链（又称神仙葫芦）是一种简单的起重用具，它由滑轮组组成（如图所示），A、B为同轴并一起转动的定滑轮，半径分别为R1和R2，R1稍大于R2；C为动滑轮，其半径为r它们之间用铁链按图中所示的方式连接起来当用力F拉一侧铁链使定滑轮转动时，套在A上的铁链使挂在C上的重物上升，与此同时，套在B上的铁链被放下，使重物下降（图中虚线箭头表示铁链运动方向）转动一周时，其总效果使重物上升的距离为多少？若重物所受重力为G，则使重物缓慢匀速上升时，拉力F的大小至少应为多少？3如图所示，一把粗细均匀的木尺，置于盛水的杯上，恰好静止，此时木尺露出杯外部分与浸入水中部分长度相等，且均为木尺长度的四分之一，求木尺的密度4.古代起重的一种辘轳如图所示轴的大半径为R=30cm，小半径为r=20cm，摇把离轴中心为L=50cm若不计摩擦，滑轮，辘轳的重力的影响，要提升一重为G=500N的重物，则摇把上的力F至少多少？5.（xx贵港）A、B、C是由密度为=3.0103kg/m3的某种合金制成的三个实心球A球的质量mA=90g；甲和乙是两个完全相同的木块，其质量m甲=m乙=340g；若把B和C挂在轻质杠杆两端，平衡时如图1所示，其中MO：ON=3：1若用细线把球和木块系住，放入底面积为400cm2的圆柱形容器中，在水中静止时如图2所示在图2中，甲有一半体积露出水面，乙浸没水中（水的密度为1.0103kg/m3，g取10N/kg，杠杆、滑轮与细线的质量以及它们之间的摩擦忽略不计）（1）甲木块的体积是多少？（2）求B和C的质量各为多少kg？（3）若将A球与甲相连的细线以及C球与B球相连的细线都剪断，甲和乙重新静止后，水对容器底部的压强变化了多少？