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第十一章简单机械与功复习(第一课时)
[复习目标]学习探究本节课后我们应该做到的:
1.理解杠杆、力臂的概念;理解杠杆的平衡条件。
2.理解定滑轮、动滑轮、滑轮组的作用。
[复习过程] 让我们这样来学习本节课内容:
一.知识整理:
1.杠杆
⑴ 定义:___________________________________________________。
⑵ 几个名词:
①支点:_________________________________________________;
②动力:_________________________________________________;
③阻力:_________________________________________________;
④动力臂:_______________________________________________;
⑤阻力臂:_______________________________________________。
⑶ 平衡条件:_______________________________________________。
⑷ 分类:
分 类
特 点
实 例
不
等
臂
杠
杆
省力杠杆
(F1>F2)
费力杠杆
(F1<F2)
等臂杠杆
(F1=F2)
2.滑轮(组)
⑴ 定滑轮: ①作用:______________________________________________;
②实质:__________________________________________________。
⑵ 动滑轮: ①作用:__________________________________________________;
②实质:__________________________________________________。
⑶ 滑轮组:实验表明,使用滑轮组吊重物时,若不计滑轮重和摩擦,动滑轮被
几股绳子吊起,所用的力就是物重的______________。
二.例题和巩固练习:
1.下列各图中,O点为杠杆的支点,画出各力的力臂(标出L1、L2):
2.某同学在做“研究杠杆的平衡条件”的实验时,设计了下面的表格,请帮助他把空格填好。
动力(牛)
动力臂(米)
阻力(牛)
阻力臂(米)
1
1.96
0.04
0.02
2
0.06
0.98
0.03
3
2.45
0.03
1.47
实验中:如果杠杆左端低,右端高,应将左端的______ 向________移动,或将右端的________向_______移动,直至杠杆静止在_______位置。
3.如图所示:杠杆恰好平衡(钩码相同),下列措施中仍能使杠杆平衡的是:
A. 两端各增加2个钩码 B.两端各减少1个钩码 ( )
C.左端增加1个钩码,右端增加2个钩码D.左端增加1个钩码,右端增加3个钩码
4.在下列杠杆类机械中:⑴道钉撬、⑵钓鱼杆、⑶天平、⑷钢丝钳、⑸缝纫机踏板、⑹筷子。省力而费距离的杠杆是___________;省距离而费力的杠杆是__________;等臂杠杆是____________。
5.如图所示:重为8牛的物体G挂在杠杆的A端(O为杠杆的支点),要使杠杆在图示位置平衡,在B端至少要加_____牛的力,力的方向是______,在图中图示出这个力。
第3题图 第5题图
6.用定滑轮匀速吊起重物,先后用F1、F2、F3 沿图中所示的方向拉绳子,则:
( )
A.F1>F2>F3 B.F1<F2<F3
C.F3<F1<F2 D.F1=F2=F3
第6题图 第7题图
7.如图所示:物重G=100牛,挂重物的钩子A承受的拉力是_______牛,若滑轮重及摩擦不计,则拉力F_________牛。
8.按图中所给的省力条件,画出各滑轮组绳子旁绕方法。图中G表示物重,G′表示动滑轮重,F 表示人对绳子的拉力。(不计绳重及摩擦)
F F= F=
9.如图所示:拉力F=50牛,若不计滑轮重及滑轮与轴之间的摩擦,则物体与水平面之间的摩擦力是多大?
10.如图:杆秤砣的质量为0.5kg,秤钩悬挂处A与秤纽O间的距离为8cm,挂上重物后,秤砣移至距O点32cm的B处时,秤杆正好水平。求:⑴被称物体的质量。⑵刻度为3千克的秤星与秤纽O点间的距离。(秤杆的重可忽略不计)
11.如图6-1-8所示的弯曲杠杆,AC=2 cm ,BO=4 cm,OC=3 cm,AC⊥CO,BO⊥CO,O为转轴.在B处挂一重为100 N的重物 ,要求在A处作用一个最小的力F使杠杆平衡.请在图上画出这个力的方向并求出这 个力的大小.
12.水的沸点与水面上方气体的压强有关,气体压强越大,水的沸点越 高.下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系.技术员小陈利用这一关系,设计了如 图6-1-10所示的锅炉水温控制装置,图中OC为一可绕O点旋转的横杆(质量不计), 在横杆上的B点下方连接着阀门S,阀门的底面积为3 cm2,OB长度为20 cm, 横杆上A点处挂着重物G,OA长度为60 cm.对水加热时,随着水温升高,水面 上方气体压强增大.当压强增大到一定值时,阀门S被打开,使锅炉内气体压强减小, 水开始沸腾.当重物G挂在不同位置时,锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同 ,从而控制锅炉内水的最高温度.
压强(Pa)
1.0×105
1.4×105
2.0×105
2.7×105
沸点(℃)
100
110
120
130
(1)当锅炉内水的温度达到120℃沸腾时,锅炉内气体压强是少?
(2)当大气压强为1.0×105Pa时,将G挂在A位置,锅内水沸腾时的温度为120℃ ,求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力差是多少?(计算时可认为阀门上、下底面积相等)
(3)当大气压强为1.0×105Pa时,要使锅炉内水的温度达到100℃沸腾,应将G挂在离 O点多远处?
[方法小结]
1、 在认识杠杆的基础上,重点理解力臂的概念,会画杠杆的力臂.作力臂的一般程序是:确定 支点、动力和阻力;画两个力的作用线(必要时作用线可用虚线延长);从支点向两力的作用线作垂线(标明垂足),用大括号标注出相应的力臂.力臂可在杠杆上,也可不在杠杆上,通过支点的力臂为0.
2、 杠杆平衡是指杠杆在力的作用下保持静止或匀速转动状态,杠杆平 衡时需满足的条件是F1L1=F2L2,L1、L2分别是动力臂和阻 力臂,找准力臂是解决杠杆平衡条件的关键.
3、 根据杠杆平衡条件可将杠杆进行分类.当L1>L2时,F1<F2为省力杠杆;当L1<L2时,
F1 >F2为费力杠杆;当L1=L2时,F1=F2为等臂杠杆.
4、 滑轮可分为定滑轮和动滑轮,它们都是变形杠杆.定滑轮实质是等臂杠杆,特点是不省力但可改 变力的方向;动滑轮实质是动力臂是阻力臂2倍的省力杠杆,特点是可省一半力,但不能改变力的方向.将定滑轮和动滑轮组合起滑轮组既可省力又可改变力的方向.省力的特点是: F动=F阻/n ,距离特点是:S绳=nS物.在 解决杠杆和滑轮问题时,经常会与压强、浮力、运动知识来联系,要求学生平时训练中加强 综合分析能力的培养.
[课堂达标] 让我们自己试着解答下面的问题:
四.课堂检测
1.杠杆处于平衡状态时,下列说法中正确的是: ( )
A.动力和阻力的大小一定相同 B.动力臂一定等于阻力臂
C.若动力为阻力的1/2,则动力臂为阻力臂的2倍
D.支点一定在动力作用点和阻力作用点之间
2.下列关于右图所示的动滑轮的几种说法中,正确的是: ( )
A.动滑轮能省力,也能改变力的方向
B.动滑轮是一个等臂杠杆,轴心为支点
C.动滑轮是一个不等臂杠杆,其直径是动力臂,半径是阻力臂
D.使用动滑轮时, 绳子自由端移动的距离是滑轮轴心移动距离的一半
3.在下列的简单机械中,属于费力杠杆的是: ( )
A.镊子 B.道钉撬 C.老虎钳 D.独轮车
4.一刻度准确的杆秤,若将它的秤砣挖去一小块,则称物体时的读数将:
A.比物体的实际质量小 B.和物体的实际质量相等 ( )
C.比物体的实际质量大 D.无法确定
5.如图所示:货物所受重力G=200牛, 现使用滑轮或滑轮组匀速提升货物,
试确定各图中拉力F的大小(滑轮重及摩擦不计),FA=______,FB=______,
FC=__________。
6. 画出下列各杠杆的力臂:
7.杠杆的平衡条件是________________________, 一撬棒的阻力臂与动
力臂之比为1:12,用它撬起600牛的重物,动力至少需要_____牛。
8.用滑轮组提起重物,需要省2/3的力且拉力方向向下,请画出滑轮组中,
滑轮个数最少的滑轮组的绕线图。(不计动滑轮重,绳重和摩擦)
9.如图:物体重为500牛,在水平支持面上匀速运动时所受摩擦力为200牛,
则F=?(不计滑轮重、绳重和摩擦)
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