2019-2020年九年級(jí)物理全冊(cè) 13.5 其他簡(jiǎn)單機(jī)械導(dǎo)學(xué)案 新人教版(I) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．認(rèn)識(shí)定滑輪、動(dòng)滑輪。 2．知道定滑輪、動(dòng)滑輪、滑輪組的作用。 3．會(huì)根據(jù)要求使用和組裝滑輪組。 重點(diǎn)：探究滑輪的作用。 難點(diǎn)：探究滑輪的作用。 【學(xué)習(xí)過(guò)程】 一、 定滑輪和動(dòng)滑輪 【學(xué)生預(yù)習(xí)】預(yù)習(xí)P69全部，思考：給你一個(gè)鐵架臺(tái)、一個(gè)滑輪、一根繩子、重物，采用哪些方法可以把重物提起來(lái)？ 【教師導(dǎo)學(xué)】 1、定滑輪：工作時(shí)軸不隨重物移動(dòng) 2、動(dòng)滑輪：工作時(shí)軸隨重物一起移動(dòng) 3、生活中的定動(dòng)滑輪 【學(xué)生預(yù)習(xí)】預(yù)習(xí)P70探究?jī)?nèi)容。 鉤碼重G（N） 鉤碼上升高度h（cm） 使用定滑輪繩端拉力F1（N） 拉力移動(dòng)的距離s1（cm） 拉力方向 使用動(dòng)滑輪繩端拉力F2（N） 拉力移動(dòng)的距離s2（cm） 拉力方向 結(jié)論： 【教師導(dǎo)學(xué)】 定動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)分析：定滑輪實(shí)質(zhì)是等臂杠桿;動(dòng)滑輪實(shí)質(zhì)是動(dòng)力臂為阻力臂2倍的杠桿。 實(shí)驗(yàn)評(píng)估：1、F1 > G，為什么？ 2、F2 > 1/2G ，為什么？ 公式：s ＝ nh F ＝ 1/2 （G物＋G動(dòng)） （不計(jì)摩擦） F ＝ 1/2 G物 （不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重） 【知識(shí)應(yīng)用】 1、在圖2中，分別用力F1、F2、F3勻速提起物體A。若不考慮滑輪重和摩擦，則三個(gè)力的大小關(guān)系是 （ ） A F1＝F2＝F3 B F1＝F2＞F3 C F1＝F2＜F3 D F1＜F2＜F3 2、如圖所示，利用了動(dòng)滑輪的是（ ） 3、用如上右圖所示的滑輪勻速提升重物，那么( ) A．ａ方向的拉力最小 B．ｂ方向的拉力最小 C．ｃ方向的拉力最小 D．三個(gè)方向的拉力都一樣大 3、定滑輪在使用時(shí)相當(dāng)于一個(gè)杠桿。如圖8所示，某人用繩子沿著傾斜方向通過(guò)定滑輪拉住鉤碼，已知人手的拉力為F，鉤碼重力為G。 (1)請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出這只“杠桿”的支點(diǎn)O，畫出拉力F、鉤碼重力G及它們的力臂(保留作圖痕跡)； (2)若不計(jì)摩擦、滑輪重和繩重，請(qǐng)用杠桿平衡條件推證：F＝G 二、 滑輪組 1、組裝不同的滑輪組，分析繩子段數(shù)n 。 2、滑輪組繞線方法：奇動(dòng)偶定（學(xué)會(huì)繞一定一動(dòng)、兩定兩動(dòng)、一定兩動(dòng)、一動(dòng)兩定） 3、用受力分析說(shuō)明滑輪組的省費(fèi)力。 公式：s ＝ nh F ＝ 1/n （G物＋G動(dòng)） （不計(jì)摩擦） F ＝ 1/n G物 （不計(jì)摩擦和動(dòng)滑輪重） 4、費(fèi)力動(dòng)滑輪，平放滑輪組分析。 【知識(shí)應(yīng)用】 1、用如圖所示滑輪組提起重G=320N的物體，整個(gè)裝置靜止時(shí)，作用在繩自由端的拉力F=200N，則動(dòng)滑輪自身重力是（繩重及摩擦不計(jì)）（ ） A. 120N B. 80N C. 60N D. 無(wú)法計(jì)算 2、工廠為了搬運(yùn)一個(gè)笨重的機(jī)器進(jìn)車間，某工人設(shè)計(jì)了上右圖所示的四種方案（機(jī)器下方的小圓表示并排放置的圓型鋼管的截面），其中最省力的方案是（ ） 3、用如圖所示的裝置提升同一物體，在滑輪重及摩擦不計(jì)的情況下最省力的是( ) 4、用滑輪或滑輪組將同一物體沿相同水平地面勻速移動(dòng)，拉力分別為F甲、F乙、F丙，，比較它們的大?。ú挥?jì)滑輪重及滑輪與細(xì)繩間的摩擦），正確的是： A．F甲最大 B．F乙最大 C．F丙最大 D．一樣大 三、 輪軸和斜面 1、它們實(shí)質(zhì)都是杠桿 2、省費(fèi)力歸納：杠桿――動(dòng)力臂是阻力臂的多少倍，動(dòng)力就是阻力的幾分之一 滑輪――由幾段繩子承擔(dān)，動(dòng)力就是阻力的幾分之一 輪軸――輪半徑是軸半徑的多少倍，動(dòng)力就是阻力的幾分之一 斜面――斜面長(zhǎng)是高的多少倍，推力就是物重的幾分之一 3、為什么力的大小、方向、作用點(diǎn)三要素都能影響力的作用效果？ 4、自行車上的物理知識(shí)歸納（從摩擦和機(jī)械上考慮） 【應(yīng)用自測(cè)題】 1、如圖是現(xiàn)代家庭經(jīng)常使用的自動(dòng)升降衣架的結(jié)構(gòu)示意圖，它可以很方便晾起洗好的衣服，取下曬干的衣服，其實(shí)就是通過(guò)一些簡(jiǎn)單機(jī)械的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能。圖中動(dòng)滑輪有　　個(gè)，此裝置　　(填“能”或“不能”)改變動(dòng)力的方向。 2、某同學(xué)研究定滑輪的使用特點(diǎn)，他每次都勻速提起鉤碼，研究過(guò)程如圖8-4所示，請(qǐng)仔細(xì)觀察圖中的操作和測(cè)量結(jié)果，然后歸納得出初步結(jié)論。 比較A、B兩圖可知： ； 比較B、C、D三圖可知： 。 3、某同學(xué)通過(guò)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)生活中有很多簡(jiǎn)單機(jī)械，如：手鉗、剪刀、鑷子、扳手、鑰匙等等。當(dāng)把鑰匙插入鎖孔開(kāi)鎖時(shí)，鑰匙就相當(dāng)于 （填“杠桿”、“輪軸”、“滑輪”或“斜面”），它是一個(gè) （填“省力”或“費(fèi)力”）的機(jī)械。 3、如下圖所示，質(zhì)量為60kg的人，站在質(zhì)量為30kg的吊籃內(nèi)，他至少用＿＿＿N的拉力拉住繩子，才能使自己和吊籃在空中保持靜止。（g＝10N/kg） 4、一輛小汽車陷進(jìn)了泥潭，司機(jī)按如圖5所示的甲、乙兩種方式安裝滑輪，均可能將小汽車從泥潭中拉出。你認(rèn)為甲方式中滑輪的的作用是 ；設(shè)兩種方式將汽車?yán)龅淖钚×Φ拇笮》謩e是F1、F2 ；則F1 F2（填“＞”“＜”或“＝”）；如按乙方式，人拉繩頭移動(dòng)了0.5m，那么小汽車被拉動(dòng)了 m。 5、如圖所示，某人用滑輪先后以甲、乙兩種不同的方式來(lái)勻速提升重物。如果該人的體重為800N、手臂所能發(fā)揮的最大拉力為1000N，滑輪重和摩擦均忽略不計(jì)，則以圖甲方式最多可提升重為 N的物體；而以圖乙方式最多可提升重為 N的物體。 6、指出圖10中所列工具分別屬于那種簡(jiǎn)單機(jī)械，剪刀 ；扳手 ；鉆頭 。 7、在日常生活中，用10N的拉力不能提起重15N的物體的簡(jiǎn)單機(jī)械是（　） A．一個(gè)定滑輪 B．一個(gè)動(dòng)滑輪 C．杠桿 D．斜面 8、自行車是人們常用的交通工具，下面關(guān)于自行車的說(shuō)法正確的是（ ） A、車把是一個(gè)費(fèi)力杠桿 B、輪胎上的花紋能增大壓力 C、剎車系統(tǒng)應(yīng)用了杠桿及摩擦知識(shí) D、上坡時(shí)用力踩幾下是為了增大慣性 9、如下左圖是胖子和瘦子兩人用滑輪組鍛煉身體的簡(jiǎn)易裝置（不考慮輪重和摩擦）。使用時(shí):（1）瘦子固定不動(dòng)，胖子用力FA拉繩使貨G勻速上升。（2）胖子固定不動(dòng)，瘦子用力FB拉繩使貨物G勻速上升。下列說(shuō)法中正確的是( ) A．FA＜G B．FA＞FB C．FB = 2G D． 以上說(shuō)法都不對(duì) 10、如上中圖所示，在豎直向上大小為10N的力F的作用下，重物A沿豎直方向勻速上升.已知重物A上升速度為0.2m/s，不計(jì)滑輪重、繩重及繩與滑輪間的摩擦，則物體的重力大小和滑輪上升的速度分別為（ ） A．20N 0.4m/s B．20N 0.1m/s C．5N 0.4m/s D．5N 0.1m/s 11、如上右圖所示，某同學(xué)用重為10N的動(dòng)滑輪勻速提升重為50N的物體．不計(jì)摩擦，則該同學(xué)所用拉力F的可能值是（ ） A．20N B．25N C．30N D．35N 12、下左圖中，一個(gè)站在地面上的工人利用滑輪組將重物G提起來(lái)，請(qǐng)畫出滑輪組的繞線． 13、如圖14所示，為自行車腳踏板的示意圖，作用在腳踏板上的力為F。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出該力的力臂。用50N的力拉起200N的的重物，試在圖丙中畫出繩子的繞法。（不考慮摩擦和滑輪重） 14、一輛汽車不小心開(kāi)進(jìn)了泥潭中，司機(jī)取來(lái)一套滑輪，借助位于汽車正前方不遠(yuǎn)處的大樹(shù)將將汽車從泥潭中拉出。 （1）請(qǐng)?jiān)趫D中畫出最省力的繩子繞法，并標(biāo)出拉力的方向。 （2）若車重為8104N，汽車受到的阻力為車重的0.03 倍，司機(jī)至少得用 N的拉力才能將汽車從泥潭中拉出。（不計(jì)繩與滑輪重力及繩與滑輪之間的摩擦力） 15、如下左圖，不計(jì)滑輪質(zhì)量及轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，當(dāng)水平拉力F=30N時(shí)，物體m恰能沿水平作勻速運(yùn)動(dòng)。則地面對(duì)物體m的阻力f大小是：（ ） A．15N ; B．30N ; C．60N ; D．不好判斷. 16、彈簧秤A和B及滑輪組均處于靜止?fàn)顟B(tài)，F(xiàn)=10N，若不考慮測(cè)力計(jì)重，滑輪重及摩擦，彈簧測(cè)力計(jì)A和B的示數(shù)分別為：（ ） A.30N和30N; B.30N和20N; C.20N和20N; D.20N和30N. 17、如圖所示裝置, 物體A在水平桌面上, 滑輪和繩子重力以及滑輪軸處的摩擦均不計(jì). 當(dāng)B物體重為10牛頓時(shí), 它恰好能勻速下降. 若用一個(gè)水平向左的力拉物體A使其向左勻速運(yùn)動(dòng), 則這個(gè)力的大小是 （ ） A. 5牛頓; B. 10牛頓; C. 15牛頓; D. 20牛頓. 18、甲物重5N，乙物重3N，甲、乙均保持靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)彈簧測(cè)力計(jì)自重。則甲受到的合力和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)分別是（ ） A．0，3N ; B．0，5N ; C．2N，5N ; D．2N，3N . 19、在滑輪組提升物體，當(dāng)繩子自由端被拉下2m時(shí)，物體升高了0.5m，被提升物體的質(zhì)量是20kg。若不計(jì)動(dòng)滑輪重力和摩擦阻力，則拉繩子的力應(yīng)為： A．40N; B．49N ; C．98N ; D．5N. 20、在水平拉力F的作用下, 物體A勻速向右滑動(dòng)時(shí), 彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為10N, 不計(jì)滑輪重及滑輪與繩之間摩擦, 則水平拉力F和物體A與水平面之間的摩擦力f的大小分別是（ ） A．F=20N，f=20N;　 B．F=10N，f=20N;　 C．F=20N，f=10N;　 D．F=10N，f=10N. (不計(jì)滑輪重和摩擦) 21、裝置處于平衡狀態(tài)，在不計(jì)滑輪重及繩子摩擦的情況下，G1∶G2為（ ） A、1∶2 ; B、1∶1 ; C、2∶1 ; D、3∶1. 22、用圖5所示的四種機(jī)械提起同一重物，不計(jì)機(jī)械自重和摩擦，最省力的是（ ） 23、下列所示工具中，使用時(shí)不能省力但能省距離的是（ ） 24、如圖，一塊厚度、密度均勻的長(zhǎng)方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面。則（ ） A．F甲>F乙，因?yàn)榧追椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng) B．F甲<F乙，因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ坶L(zhǎng) C．F甲>F乙，因?yàn)橐曳椒〞r(shí)阻力臂短 D．F甲=F乙，因?yàn)閯?dòng)力臂都是阻力臂的2倍 25、如圖所示是使用簡(jiǎn)單機(jī)械勻速提升同一物體的四種方式(不計(jì)機(jī)械自重和摩擦)，其中所需動(dòng)力最小的是（ ） 26、如圖所示，獨(dú)輪車和車內(nèi)的煤的總質(zhì)量為90kg，可視為作用于A點(diǎn)。車軸為支點(diǎn)，將車把抬起時(shí)，作用在車把向上的力為多少？ 27、電氣化鐵路的高壓輸電線，無(wú)論在嚴(yán)冬還是盛夏都要繃直，才能使高壓線與列車的電極接觸良好，這就必須對(duì)高壓線施加恒定的拉力．為此，工程師設(shè)計(jì)了如圖8-17所示的恒拉力系統(tǒng)，其簡(jiǎn)化原理圖如右圖所示．實(shí)際測(cè)量得到每個(gè)水泥塊的體積為1．510-2m3，共懸掛20個(gè)水泥塊．已知水泥塊的密度為2．6103kg/m3，g取10N/kg．（1）請(qǐng)指出圖28中的動(dòng)滑輪、定滑輪；（2）每個(gè)水泥塊的重力是多少？（3）滑輪組對(duì)高壓線的拉力是多大？