第十一章 简单机械和功复习启东市南苑中学 邱菊红教学目标：1．能从现实生活中感受杠杆，理解力臂，会画有关杠杆受力的力臂。
2．会探究杠杆平衡条件并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。
4．能联系实际体会简单机械在现实中的广泛运用。
5．理解功、功率的概念，会利用功、功率公式解决实际问题。
6．进一步理解有用功、总功、额外功、机械效率，并能利用公式解决实际问题。
7．会解决杠杆、滑轮、斜面的机械效率。
教学重点、难点：重点：1、杠杆的五要素、滑轮的实质2、功、功率、机械效率难点：1、杠杆的平衡条件的应用及杠杆的五要素的画图2、功、功率、机械效率解决实际问题教具准备：多媒体课件教案实施过程：（一）预习作业的展示与交流：1、（2013资阳）10．（3分）如下左图，小明在做俯卧撑时可将他视为一个以脚为支点O 的杠杆，如果他的重心在A 点，请在图中画出重力G 和支撑力F 及支撑力的力臂l 。
2、（2013德州）19．如图所示，请画出杠杆AB 在图示位置静止时作用在B 点的最小力F 及其力臂L ．3、（2013•黑龙江）9．在生产生活中常使用如图所示的简单机械，其中一定不能省力的做法是（ ）A ．B ．C ．D ．4、（2013•日照）20．如图所示，用滑轮组提升重物用笔画线代替绳子在图中画出最省力的绳绕法．5、（2013四川自贡）3、小明将掉在地面上的物理书捡起来放在课桌上，他对课本所做功最接近于（ ）A ．0.02JB ．0.2JC ．2JD ．20J6、（2013年苏州市）27．（6分）一辆在水平路面上沿直线匀速行驶的货车，行驶时所受的阻力为车总重的0.1倍，货车（含驾驶员）空载时重为2.5×104 N ．(1)求货车空载行驶时所受的阻力大小；(2)求货车以36km／h的速度空载匀速行驶时，10s内货车牵引力做的功；(3)当货车以90kW的额定功率、90km/h的速度匀速行驶时，求货车最多可装载多重的货物．7、（2013连云港）16.地震灾区重建过程中，工人用图示的滑轮组将重400N的建筑材料从地面缓慢提升至l0m高处。
已知该工人对绳子的拉力为250N，则此过程人做的总功为_________J，该滑轮组的效率为___________%。
8、（德阳市2013年） 41．如图所示，小华同学在“测滑轮组机械效率”的实验中，应竖直向上_________拉动绳子的自由端。
若钩码G重为3N，小华所用拉力F为1.2N，则滑轮组的机械效率为_________；若换成重为5N的钩码G′再进行实验，此滑轮组的机械效率将_________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
（二）巩固重点、突破难点知识点1:作出杠杆的五要素及最小力的画法1.如图1所示，唐师傅想用最省力的方法把一个油桶推上台阶．请你在图中画出这个力的示意图．图1 图2 图32.如图2是一种常见的活塞式抽水机示意图，在图中画出手柄所受动力F1的力臂及阻力．3.如图3所示，曲杆AOBC自重不计，B为支点，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm，要使曲杆在图示位置平衡，请作出最小的力F的示意图及其力臂L。
知识点2：知道杠杆在生活中的实际应用。
知道杠杆的种类以及各种杠杆的特点。
1. 生活和生产中有许多不同类型的杠杆，如图所示的托盘天平属于杠杆，缝纫机踏脚板属于杠杆，铡刀属于杠杆．2.下列属于费力杠杆的是（）A.起子B.道钉撬C.筷子D.钢丝钳知识点3：通过实验探究，学会使用简单机械改变力的大小和方向。
1.工程车上的起重臂就是一个费力杠杆（如图所示），使用它的好处是能够省_________;如图所示,A装置是__________滑轮（选填“定”或“动”）,BOAF1它的实质是_______________,使用它的作用是_________ __________. 2. 如图甲所示，工人正试图用扳手拧松工件上一个 紧固的螺栓，尽管他使出了浑身力气，却没能成功。
于是他想出了一个新点子：在其它不变的情况下，取来一根绳子，将绳的一头栓在扳手柄的上端，自己使劲拉绳的另一头（如图乙所示）．可他还是没能扳动螺栓，这是为什么呢？请分析其中的原因。
（假定工人施力的大小不变）知识点4：经历探究杠杆平衡条件的过程，理解杠杆平衡的条件，并能用它分析解决简单的有关杠杆平衡的问题。
1.如图所示的轻质杠杆，AO 小于BO ．在A 、B 两端悬挂重物G 1和G 2后杠杆平衡．若将G 1和G 2同时向支点O 移动相同的距离，则（ ）A. 杠杆仍保持平衡B. 杠杆的A 端向下倾斜C. 杠杆的B 端向下倾斜D. 无法判断2.在“探究杠杆的平衡条件”实验中，应先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在 位置平衡，这样做是为了便于测量 ；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向 调节，或将左端的平衡螺母向 调节.上图是小明同学三次实验的情景，实验时所用的每个钩码重0.5N ，杠杆上每一格长5cm ，部分实验数据已记录在下表中.(1) 将表格中的实验数据补充完整.(2) 小明的第3次实验存在错误，其错误是 _______________________.知识点5：经历实验探究过程，了解使用定滑轮和动滑轮的特点：定滑轮不省力，但能改变力的方向，动滑轮省力但不能改变力的方向1.小昕学习了滑轮知识后，用一根绳和一个滑轮，借助木桩设计出如图所示的方案，将船拉上沙滩.请你指明这这种方案的优缺点：______________________________________________。
实验次数 动力F 1 / N 动力臂L 1 / cm 阻力F 2 / N 阻力臂L 2 / cm 1 1.5 10 1 2 1 20 10 3 1 20 1.5 10知识点6：能识别生活和生产中常见的滑轮；了解滑轮组的特点：既可以省力又可以改变力的方向。
学会组装简单的滑轮组。
1.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。
知识点7：结合功的实例认识功的概念。
理解做功的两个必要条件，并能正确判断某个力是否做功。
会对有关功的问题进行简单的计算。
1.如图所示为运动员投掷铅球的过程示意图,下列有关说法错误的是（）A. 在a到b的过程中，运动员对铅球做了功B. 在b到c的过程中，运动员对铅球没有做功C. 在c到d的过程中，没有力对铅球做功D. 在a到d的过程中，铅球的运动状态在不断的变化2.如图(甲)所示，小华用水平力F拉着木箱在水平方向上运动了距离L，则小华对木箱所做的功为W1=_______.小昕沿如图(乙)所示的斜面用同样大小的力F拉着同样的木箱在力的方向上也运动了距离L，小昕对木箱所做的功为W2.则W2 W1(填“>”、“<”或“=”).知识点8：理解功率的概念。
了解功率的物理意义。
1.学校组织爬山比赛.同学们在山脚的某一地点同时出发，结果小乐和小强同时到达山顶.若想判断两人谁的爬山功率大，还需要测定的物理量是（）A. 爬山的时间B. 爬山的路程C. 两人的体重D. 山的高度2.两名运动员,甲比乙高,如果他们举起相同质量的杠铃所用时间相等,如图所示,则（）A. 甲做功较多，功率较大B. 甲做功较多，功率较小C. 甲做功较多，甲、乙功率相等D. 甲、乙做功相等，乙的功率较大知识点9：知道功率的公式FvtWP==，会对有关功率的问题进行简单的计算。
一质量为3000kg的汽车沿着长为5.4km的盘山公路匀速行驶，当它从山脚行驶到高为0.5km 的山顶时，耗时15min，汽车发动机的牵引力为4000N。
求：（1）汽车行驶的速度。
（2）汽车发动机牵引力做的功。
（3）汽车发动机牵引力的功率。
知识点10：了解什么是有用功、额外功和总功。
理解什么是机械效率。
学会用机械效率的公式进行有关问题的简单计算。
1.如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重. 若工人在5s内将绳子匀速向上拉6m，则泥桶上升_______m，手拉绳子的力为______N，拉力的功率为_______W，滑轮组的机械效率为________.2.如图，用1．2N的拉力沿竖直方向匀速拉起重为2N的物体，物体上升0.1m所用时间为4s。
(1)此过程中拉力的功率为 W，动滑轮的机械效率为。
(2)将物重由2N不断逐次增大，假设动滑轮始终能正常工作，此过程中，它的机械效率范围是。
知识点11：经历实验探究过程，了解影响机械效率的因素。
1.图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。
（1）实验时要竖直向上拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为 N，若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动 cm,该滑轮组的机械效率为。
（2）若仅增加钩码的个数，该滑轮组有机械效率将。
（选填：“增大”、“减小”或“不变”）知识点12：学会设计制作组合的简单机械。
1. 如图所示,OA是起重机的吊臂，可绕O点转动．在距O点6m远的B处吊有重3000 N的物体．为保证吊臂在水平位置平衡，则绕过定滑轮斜向下的拉力F为_____N.（绳重、吊臂重、摩擦均不计）2.利用定滑轮提起重物，沿着如图所示方向的F1、F2、F3来施力拉绳子时拉力大小的关系是F1______ F2______ F3(以上两空选填“＝”或“≠”)，这是因为F1、F2、F3的力臂________(选填“相等”或“不等”)(三)反馈练习，总结提升1.如图所示，杠杆AC(刻度均匀，不计杠杆重)可绕支点O自由转动，在B点挂一重为G的物体。
使杠杆平衡，应在杠杆上的点施加一个作用力，才能使作用力最小，该最小作用力与物重G的比值是_______.2.如图所示，AOB为一杠杆(自重不计)，O为支点(OA<OB，OD=OA)，在A端悬挂一重物G，那么（）A. 在B点用力使杠杆在图示位置平衡，一定是省力的B. 在C点用力不可能使杠杆在图示位置平衡C. 在B点用力使杠杆在图示位置平衡，沿竖直方向最省力D. 在D点悬挂一个与G完全相同的物体能使杠杆在图示位置平衡3.要把重100N的沙子运上三楼，小昕采用了图中的第一种方法，1min完成了任务。
若不计摩擦，试求：（1）运沙子时的机械效率；（2）小昕的功率.解：（1）W 有用 = G 沙·h= 100N × 6m = 600JW 额 = G 桶·h=20N×6m = 120JW 总 = W 有用＋W 额 = 600J ＋120J = 720Jη=J J 720600= 83.3％ （2）P=t W =min 1720J =720W 机械效率是83.3％，小华的功率是720W.你认为上述解答是否有错误？________(选填“有”或“没有”).如有，请你加以订正.4.引体向上，是同学们经常做的一项健身运动。