第20课 简单机械-滑轮与斜面-【帮课堂】2023-2024学年九年级科学上册同步学与练（浙教版）

第20课 简单机械-滑轮与斜面 ( 学习目标 ) 课程标准 学习目标 1. 滑轮的受力分析 2. 简单机械的效率 3. 斜面受力与效率分析 1. 掌握滑轮的受力分析方式 2. 理清滑轮与滑轮组的效率计算 3. 熟练掌握斜面的受力分析和效率 ( 0 2 预习导学 ) 观察下列装置判断做功与受力分析 起重机 盘山公路 轮轴轱辘 滑轮组 ( 0 3 知识梳理 ) 一.滑轮 1.滑轮的定义：滑轮是一种周边有槽、可以绕着中心轴转动的轮子。 2.滑轮的实质：类似于一个变形的杠杆，受力可根据杠杆平衡原理分析。 2.滑轮的分类： （1）定滑轮：轴固定不动 ①特点：类似于一个等臂杠杆，不省力，不费距离，可改变力的方向 ②应用：旗杆顶部滑轮，用来改变力的方向的装置 （2） 动滑轮：轴随着物理一起运动 ①特点：类似于一个省力杠杆，动力臂为阻力臂的二倍，省一半的力，费二倍距离 ②应用：各种省力装置的滑轮 【注意】 1. 对于滑轮的受力分析最好使用受力平衡，一直动滑轮定滑轮有时会影响判断 2. 并非不动的一定是定滑轮，如人在船上通过滑轮拉船 二.滑轮组 1.滑轮组的定义：由若干个定滑轮和若干个动滑轮组合成滑轮组；同时具备定滑轮和动滑轮的特点。 2.依据受力平衡可得：使用滑轮组时，重物和动滑轮的总重由几股绳子承担，提起重物所用的力就是总重的几分之一；即F=1/n (G物+G动) 。 3.特点：既能改变力的大小，又能改变力的方向 4.如有n股绳与下端滑轮连接则（nF=G物+G动）绳端移动速度为滑轮移动速度的n倍 5.横向的滑轮依据受力平衡进行分析，运动的速度大小可依据滑轮组分析 三.机械效率 1.相关物理量的意义： (1)有用功:人们提升重物过程中必须做的功，用w有用表示。 (2)额外功:利用机械时，人们不得不额外做的功，用W额外表示。 (3)总功:人的拉力(动力)对动滑轮(机械)所做的功，用W总表示，W总=W有用+W额外 2.机械效率： （1）定义：有用功跟总功的比值，公式η＝×100% （2）增大效率的方法： ①有用功不变，减小无用功 ②无用功不变，增大有用功 ③减小无用功，增大有用功 3.滑轮组的机械效率：η＝Gh/FS = G物/（G物+G动） 四.斜面 1.斜面定义：与水平面成倾斜的光滑平面，称为斜面 2.斜面本质：增大了做功的距离，从而起到了省力的作用 3.假设光滑无摩擦的斜面：（W总=FS=Gh） （1）斜面长是斜面高的几倍，推力就是物重的几分之几。 （2）要使物体升高相同的高度，斜面越长越省力。 4.有摩擦力的斜面（机械能守恒）：（W总 = FS = Gh + fL ） 5.常见的斜面：盘山公路，螺丝的螺纹，倾斜的轨道 五.轮轴 1.轮轴定义：由（外围的）轮和（中间的）轴组成的能绕轴心转动的简单机械。 2.轮轴本质：可理解为一种变形杠杆，受力在两侧边缘，距轴心远更省力 3.生活中常见的轮轴 ( 0 4 0 1 强化训练 ) 一、选择题 1．如图所示，用三种方法拉动同一物体以相等速度v匀速上升相同的高度h。拉力、、的功率分别是、、。不计滑轮与线及滑轮与转轴之间的摩擦，不计滑轮、绳的重量。则下列功率大小判定正确的是（　　）    A． B． C． D． 2．小金用如图所示装置和相关的实验仪器探究斜面机械效率的影响因素，斜面长为L，高为h，他用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。下列说法错误的是（　　）   A．改变h即可研究斜面倾斜程度对斜面机械效率的影响 B．该过程中克服斜面摩擦力做的功属于额外功 C．该斜面的机械效率为 D．若物体没有被拉到斜面顶端，则无法测出斜面的机械效率 3．杭州地铁建设正紧锣密鼓进行着，图甲所示为地铁建设中正在工作的起重机，此时物体匀速上升，其滑轮部分结构示意图如图乙所示。所有装置的重力及摩擦力均不计，则以下说法正确的是（　　） A．图中定滑轮的作用是省力 B．使用滑轮组提升物体可以省功 C．此时a点所在绳子的拉力等于物重的三分之一 D．a点所在的绳子移动的速度是物体上升速度的三倍 4．小金用如图所示装置和相关的实验仪器探究斜面机械效率的影响因素，斜面长为L，高为h，他用沿斜面向上的拉力F把重为G的物体从斜面底端匀速拉到顶端。下列说法错误的是（　　） A．改变h即可研究斜面倾斜程度对斜面机械效率的影响 B．该过程中克服斜面摩擦力做的功属于额外功 C．该斜面的机械效率为 D．若物体没有被拉到斜面