第九章 机械和功 整理与复习（教案）2024-2025学年北师大八年级物理下册

整理与复习 【教学目标】 1.认识杠杆，知道杠杆的的种类及其应用，理解杠杆的平衡条件. 2.知道滑轮、轮轴等简单机械的特点，会使用简单机械改变力的大小和方向. 3.知道功的概念，能用生活、生产中的实例解释功的含义，知道做功的过程就是能量转化或转移的过程. 4.理解什么是功率，会正确进行功、功率、速度的计算. 5.理解什么是机械效率，能正确分析简单机械的机械效率，并能进行功、功率、机械效率的综合计算. 【教学方法】 1.归纳法：通过对本章知识的归纳总结，体会知识内容之间的联系，进而系统复习本章知识. 2.引导分析法：通过引导学生对典型事例的分析，帮助学生进一步理解物理概念、规律，锻炼学生分析问题、解决问题的能力. 3.讲练结合法：通过典型习题的讲练，帮助学生加深理解知识的内涵，熟悉解题方法与技巧. 4.实验探究法：会探究杠杆的平衡条件、会探究不同滑轮的工作特点、会探究使用动滑轮是否省功. 5.类比法：用速度类比功率，知道功率与速度的关系. 【教具准备】多媒体课件 【教学课时】1课时 【巩固复习】 教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业，加强学生对知识的巩固. 【本章总结】 1. 知识结构（用多媒体展示并总结） 2.例题讲解（用多媒体展示） 杠杆及其平衡条件 例题 1图甲是小奇用食品夹夹肉饼时的情景,食品夹看作可以绕Ｏ点转动的两个杠杆.其中 ＯＡＢ 是上方杠杆,图乙是ＯＡＢ的简化图,Ｆ２ 为作用在点Ｂ的阻力.请在图 乙中画出: (１)在Ａ点施加的最小动力Ｆ１及动力臂Ｌ１; (２)阻力臂Ｌ２ . 解析:动力臂Ｌ１为ＯＡ时,动力臂最大,此时动力Ｆ１最小.过Ａ点作ＯＡ的垂线,即为Ｆ１作用线,Ｆ１ 的方向应斜向下.过Ｏ点作阻力Ｆ２ 作用线的垂线段,可得阻力臂Ｌ２ . 答案:如图所示. 例题2 小强在探究“杠杆的平衡条件”时： （1）为了便于测量力臂，他先调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在________位置平衡； （2）下表是小强的实验记录，在这两组数据中，他发现实验序号为________的一组数据是错误的.经检查，结果是测量阻力臂时读错了，阻力臂的实际值应为________m；通过探究，小强得到杠杆的平衡条件是________. 答案：（1）水平（2）1 0.6 F1·l1=F2·l2（或动力×动力臂=阻力×阻力臂） 例题3 如图甲所示，不计重力的杠杆OB可绕O点转动，重为6N的物体P悬挂在杠杆的中点A处，拉力F1与杠杆成30°角，杠杆在水平位置保持平衡.此状态下拉力F1=______N.试作出F1的力臂l1. 解析：过支点O向动力F1的作用线（需要延长）作垂线，垂线段即是动力臂l1，由直角三角形的性质，知道l1=OB，又知阻力臂l2=OB，所以动力臂等于阻力臂，根据杠杆的平衡条件F1·l1=F2·l2，有F1=F2=6N. 答案：6 F1的力臂如图乙所示. 滑轮和其他简单机械 例题4如图所示，正常使用时属于费力机械的是（ ） 解析：定滑轮是等臂杠杆，不省力也不费力；扳手、自行车的车把均是轮轴，属于省力杠杆；镊子是费力杠杆. 答案：C 例题5 如图所示，图中是一个______滑轮，如果物体在水平面上做匀速直线运动，拉力F为10N，物体受到的摩擦力大小为_____，若F拉滑轮运动的速度是1m/s，则物体A移动的速度是______. 解析：选择滑轮作为研究对象，无论装置怎么改，都是受三个力，且三个力都平衡，作用在轴心上的力等于作用在绳上的力的2倍，F=2 F1=2F2，如图所示，绳子一端移动速度等于物体移动速度的2倍，即v绳=2v物. 答案：动 5N 2m/s 例题6 如图所示的滑轮组，每个滑轮重５０Ｎ，用这个滑轮组把质量为４０ｋｇ的重物在２ｓ内匀速提升２ｍ.不计绳重和摩擦，下列说法中不正确的是(ｇ取１０Ｎ/ ｋｇ)( ) Ａ.作用在绳子自由端的拉力Ｆ为１５０Ｎ Ｂ.重物上升的速度是１ｍ/ｓ Ｃ.绳子自由端移动的距离为６ｍ Ｄ.绳子自由端移动的速度是２ｍ/ｓ 解： A．重物的重G=mg=40kg×10N/kg=400N， 由图可知，n=3，不计绳重和摩擦，作用在绳自由端的拉力： F=（G+G动）/n= （400N+50N）/3=150N，故A正确； B．重物的速度：v= h/t= 2m/2s=1m/s,故B正确； C．绳子自由端移动的距离：s=nh=3×2m=6m,故C正确； D．绳子自由端的速度：v′= s /t= 6m/ 2s=3m/s,故D错误. 答案：D 功和功率 例题7在如图的四种情境中，人对物体做功的是（ ） A.提着水桶在水平地面上匀速前进 B.扛着米袋慢慢爬上楼梯 C.用力推汽车，汽车没动 D.举着杠铃原地不动 解析：人扛着米袋爬上楼梯，米袋在力的作用下，斜向上运动，人克服米袋的重力做了功，A、C、D物体均未在力的方向移动距离，不做功，故选B. 答案：B 例题 8 甲、乙两辆输出功率相等的汽车,做匀速直线运动的速度之比ｖ甲∶ｖ乙 ＝２ ∶１,则两辆汽车的牵引力之比为 ,在相等的时间内两辆汽车做的功之比为 . 解：由P= W t= Fs t=Fv可知，在功率相等时，F与v成反比，因速度之比v甲：v乙=2：1，故两辆汽车的牵引力之比为1：2；根据W=Pt可知，在时间相同时，W与P成正比，故两辆汽车的做功之比为1：1. 答案：1：2 1：1 例题9 一列质量为1×103t的火车，以180km/h的速度在平直轨道上匀速行驶，整列火车受到的阻力是9×103N. （1）火车的牵引力多大？ （2）火车行驶1min时间内，重力做了多少功？机车牵引力做了多少功？牵引力的功率多大？ 解：（1）火车在平直轨道上匀速行驶F牵=f=9×103N. （2）火车在重力方向上没有移动距离，故WG=0 火车在1min时间内行驶的距离：180km/h=50m/s .1min=60s s=vt=50m/s×60s=3×103m . 机车牵引力做的功:W牵=F牵s=9×103N×3×103m=2.7×107J . 牵引力的功率. 知识点4 机械效率 例题10 建筑工地上矗立的塔吊是用电动机来带动滑轮组提升重物的设备.如何提高滑轮组机械效率、节约电能呢? 为此同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素” 的实验探究,用到的装置如图,实验数据记录如下表所示: (１)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计. (２)分析表中数据可知:第 ４ 次实验是用 图所示装置来完成的. (３)通过比较 １、２ 两次实验数据可得出:使用同一滑轮组提升相同重物,滑轮组的机械效率与重物上升高度无关. (４)通过比较 两次实验数据可得出:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高. (５)通过比较 ３、４ 两次实验数据可得出:不同滑轮组提升相同重物,动滑轮越重,机械效率越低. (６)为提高滑轮组机械效率,节约电能,根据以上结论和生活经验,你建议可采取的措施有 (填字母). Ａ.减轻动滑轮重 Ｂ.增加所提物体重 Ｃ.机械加润滑油 Ｄ.增加重物上升高度 答案:(１)匀速 (２)丙 (４)１、３ (６)ＡＢＣ 例题11 在一次车辆故障处置过程中,拖车所用装置可简化为如图所示的滑轮组.为了尽快疏通道路,交警指挥拖车只用了３０ｓ就将水平路面上质量为１.５ｔ的故障车匀速拖离了现场.若故障车被拖离的速度是５ｍ/ｓ,绳子自由端的拉力Ｆ是５００Ｎ, 地面对故障车的摩擦力为车重的２/２５,ｇ 取１０Ｎ/ｋｇ,求: 拉力Ｆ在３０ｓ内所做的功. (２)整个装置的机械效率. 学科网（北京）股份有限公司 $$