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简单机械复习导学案


简单机械复习(
一. 【学习目标】 : (一)知识目标

第一课时)

杠杆和滑轮(导学案)
良渚一中 夏文洪

1.能感受现实生活中的杠杆,理解力臂,会画有关杠杆力臂,并学会分类。 2.会利用杠杆平衡条件解决有关问题。 3.知道定、动滑轮和滑轮组的特点及作用,会组装滑轮组。 (二)过程与方法 1.通

过基础知识的复习能理解相关概念、原理,能在实验模型和平面模型之间转换建立联系。 2.通过典型例题的分析,学会对相对应题型的解题方法,能用单一知识解决综合问题。 (三)情感、态度、价值观 通过复习能体会到在简单机械中建立平衡观点的重要性,并能自觉遵循能量守恒思想。 二.【复习重点和难点】 1.杠杆的概念,会画杠杆所受力的力臂。 2.杠杆的平衡条件及其在具体问题中的应用. 3.动、定滑轮实质的理解,滑轮组的正确应用。 三. 【课前复习】 1、在 的作用下,能 硬棒,物理学中叫杠杆

2、杠杆五要素:(1)支点:杠杆绕着转动的固定点,用 O 表示(2)动力:作用在杠杆上,使杠 杆转动的力,用 F1 表示(3)阻力:作用在杠杆上,阻碍杠杆转动的力,用 F2 表示(4)动力臂:是 指支点到 距离,用 L2 表示。 3、探究杠杆的平衡条件: (1)杠杆平衡指杠杆在动力和阻力的作用下 (2)探究杠杆的平衡条件实验中首先调节螺母,使杠杆在 (3)杠杆平衡时需要满足的条件是: (4)实验若使用钩码和弹簧测力计结合做的且测力计没有竖直拉,它的示数会 为 4、杠杆的应用:三种类型的杠杆: 力但省距离; 杠杆:L1>L2,省力但费距离; 杠杆:L1<L2,费 杠杆:L1=L2,既不省力也不省距离 ,这是因 或 。 平衡,目的是 的距离, L1 表示 用 (5) 阻力臂: 是指支点到 的

思考:如右图 1,请画出 F1,F2,F3 三个力的力臂,并回答下列问题: ①当作用在杠杆上的力的方向改变时,其力臂的大小是否发生改变? ②有没有既省力又省距离的杠杆呢? ③ 若力的作用线过支点,则它的力臂为 5、使用定滑轮_______省力即 F= 升高距离的_____,即 S= 作带来方便;使用动滑轮能_______,即 F= ,VF= V 物 杠杆 。 ,也不省距离即 S= 图1 ,但是能改变______________,给工

,但不能_________,且动力移动的距离是重物

6、滑轮实质上是一个变形杠杆,定滑轮实质是个______杠杆,动滑轮的实质是__

1

7、滑轮组是由 ___滑轮和___滑轮组合而成的,可以达到既能_________,又能改变力的_______的 使用效果,但同时要付出的代价是多移动________。 8、滑轮组的省力效果如何取决于承担重物的绳子的______,有几段绳子吊着物体,提起物体所用 的力就是物重的_______,即 F= ,S= ,VF= V物

课前复习评价:共 42 知识点,你对了________个,综合评价为____________ 四. 【课中交流】 (一)杠杆题型分析: 1. 杠杆分分类问题 下图 1 中,属于省力杠杆的有_____________________ 属于费力杠杆的有 __________________ 属于等臂杠杆的有____________________

4.剪铁皮的剪刀

图2 方法点拨:先确定支点,然后根据作力臂的方法判断力臂的大小,然后分类。 2. 最小力问题 如图 3,一圆柱形铁桶放在水平地面上,欲使其 C 点稍稍抬离地面,则在 B 处 施加一最小动力,该怎样作出?

方法点拨: 1)确定支点和动力作用点; (2)得到最长的线段; (3)作垂直的直线; (4)确定动力方向 图4 3 杠杆平衡问题 (1)、静止状态下的平衡 如图 4 是其中两位工人师傅用一根木棒抬石块时的示意图,如果甲向上抬 的力 F 甲 是 450N,则乙向上抬的力 F 乙是_________N,绳子 AB 对石块的拉
2

力为_________N. 方法点拨:1、记住杠杆平衡的条件 F1L1=F2L22.可以杠杆为研究对象,利用平衡力的思想解题 3.以未知的力为支点,可以方便求解。 (2)、平衡的杠杆受到新的影响时,怎样思考呢? 如图 5, ①一根轻质杠杆,在力的作用下已经平衡,现在对杠杆再施加一个作用力,则杠杆平 衡吗? ② 杠杆的左右两端分别挂上 2 个与 3 个钩码时平衡, 如果在两端同时减少 1 个钩码,则杠杆哪端下沉?
图5

③ 如图 6,在轻质杠杆左右分别挂有质量相同的实心铜球和铝球,恰能水平平衡,如将两球浸没 在水中,则哪端上翘? ④在轻质杠杆左右分别挂有体积相同的实心铜球和铝球,恰能水平平衡,如将两球浸没在水中, 则哪端上翘?

图6 方法点拨:1.出发点还是杠杆平衡条件 2.分清变量和不变量 3.灵活运用特殊值法和极端法 (二) .滑轮题型分析 1、考察定滑轮、动滑轮及滑轮组基本特点 .如图 7 所示,物体重 80N,每个动滑轮重 10N,要使物体匀速上 升 1 米,则拉力 F 为 N,绳子自由端应拉出 米,若忽略动滑轮 重力,则拉力至少应 N,绳子自由端应拉出 米。若重物 G 能 以 0.1m/s 的速度匀速上升,则绳自由端向上运动速度为 。 (忽略绳重和摩擦) 方法点拨:两个地方 1.物体处 2.绳子的末端处 两个地方时间、距离、速度的关系: 时间 时间 移动距离 速度 物体端 t1 h V物 绳子末端 t2 s V绳 关系 t1﹦t2 s ﹦nh V 绳=n V 物 图7

2.利用平衡力判断力的大小 如图 8 所示的装置中,若拉力 F=2N,不计摩擦,则甲、乙两弹簧测力计的读数分别是 F 甲=____N 和 F 乙=_____N

图8

3

方法指导: 对于难以区分定滑轮和动滑轮的滑轮组,用平衡力法解题很方便。 3.直接拉动滑轮 如上图 9 所示,G为 200N,滑轮重 40N,则 A 处细绳上的受力为______ .B 处向上拉力 F 应为 ______.如果 F 向上移动 3m, 则物体上升 m

图9

方法指导: 竖直拉物体:F=nG﹢G 动;SG=2SF

水平拉物体:F=nf

Sf=2SF

4.设计滑轮组 如图 10, 程跃要提起重 800N 的物体, 但是他的最大拉力只有 300N. 于 是,他找来了一些滑轮,想利用滑轮组提起这个重物。已知每个滑轮 重 20N,程跃想站在地上向下拉绳,他最好选择图中_______滑 轮组来提起重物(选填“a”、“b” 或“c”)。请在所选的图中画出正 确的绕绳方法。 方法点拨:1.最少股数 2.拉的位置 3.奇动偶定 图 10 [课后检测] 1. (2011 年杭州卷第 16 题)小李的质量为 50 千克,可以举起 80 千克的杠铃; 小胖的质量为 70 千克,可以举起 60 千克的杠铃。他们两人通过如图所示的装 置来比赛,双方都竭尽全力,看谁能把对方拉起来。比赛结果应是 A.小李把小胖拉起 B.小胖把小李拉起 C.两个都拉不起 D.两个都拉起 2. (2011 年义乌卷第 19 题)如图,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直 向上的力,欲使其一端抬离地面。则 A、F 甲>F 乙,因为甲方法的动力臂长 B、F 甲<F 乙,因为乙方法的阻力臂长 C、F 甲>F 乙,因为乙方法时阻力臂短 D、F 甲=F 乙,因为动力臂都是阻力臂的 2 倍

F甲

F乙

3.如图 17 所示, 物体在拉力 F 的作用下以 2m/s 的速度匀速运动, 物体重 100N, 受到的摩擦力大小为 30N,则 F= N,10s 后 F 移动的距离为 m.

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