第4节 简单机械 第2课时（培优教学课件）科学浙教版九年级上册

第三章 能量的转化与守恒 九年级上册•浙教版 第4节 简单机械（第2课时） 我们的周围有各种各样的机械：提升重物的起重机，计时的钟表，甚至小小的瓶起子…现在，机械更进入了太空。2005年7月30日，美国宇航员罗宾逊就在机械臂的辅助下，对“发现号”航天飞机的隔热层进行了维修。 各种各样的机械展现了人类的智慧。有的机械简单，有的机械复杂。不管机械多么复杂，都可以从中找到构成它们的基本元素——杆、轮、链条等。本章我们就从最简单的机械入手，了解它们是如何为人类服务的! 导入新课 有时我们会看到工人站在地面上，利用滑轮将重物提升到楼上。这样使用滑轮有什么好处？会省力吗？ 导入新课 想一想 胖子与瘦子在提米的过程中，使用了什么工具，为什么会出现这种情况？ 啊？你怎么上来了？ 请您帮忙抓住，我到楼上接袋子。 好的 不行了! 学习目标 1. 知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的特点 2. 了解定滑轮、动滑轮的实质 3. 根据要求组装简单的滑轮组 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 简单机械 重点难点 重点 1. 知道定滑轮、动滑轮、滑轮组的构造及工作时的特点。 2. 能识别生产和生活中常见的滑轮，能根据要求组装简单的滑轮组。 难点 了解滑轮在生活生产中的应用，认识滑轮的使用对社会发展的作用，并具有利用简单机械改善工作条件的意识。 1. 定滑轮和动滑轮 2. 滑轮组 3. 轮轴和斜面 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 学习内容 简单机械 一、定滑轮和动滑轮 第4节 简单机械 一、定滑轮和动滑轮 国旗上升时，旗杆顶端的滑轮轴不随物体一起移动。 一、定滑轮和动滑轮 观察滑轮，并指出它的结构特点。 活动 （1）滑轮：它的主要部分是一个能绕轴自由转动、周边有槽的轮子。 一、定滑轮和动滑轮 给你一个滑轮和一根细线，让你提起砝码，你能想到几种组装方法呢？ 思考讨论 视频演示——滑轮 一、定滑轮和动滑轮 想一想：下面两个滑轮在使用上有什么不同呢? 国旗上升时，旗杆顶端的 滑轮轴不随物体一起移动。 （2）滑轮的分类 叫定滑轮。 叫动滑轮。 货物上升时，起重机下面的 滑轮轴随物体一起移动。 旗杆顶端的滑轮 定滑轮 起重机下面的滑轮 动滑轮 一、定滑轮和动滑轮 ①定滑轮：使用时，轴固定不动的滑轮，叫定滑轮。 ②动滑轮：使用时，轴随着物体移动的滑轮叫动滑轮。 定滑轮 动滑轮 G 拉力F 一、定滑轮和动滑轮 （1）实验：探究定滑轮的特点 提出问题 （1）使用定滑轮是否省力（或更费力）？ （2）使用定滑轮是否省距离（或费距离）？ （3）什么情况下使用定滑轮? 设计实验 分别使同一物体在不使用滑轮、使用定滑轮时匀速运动，记录整个过程需要用力的大小、物体移动的距离及动力移动的距离、动力的方向，然后由数据分析得出结论。 铁架台、定滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计。 实验器材 一、定滑轮和动滑轮 G ①用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。 ②使用定滑轮缓缓提升钩码，记录整个过程中拉力的大小F、钩码上升的距离h物、拉力移动的距离s绳及拉力的方向。 进行实验 h物 F s绳 一、定滑轮和动滑轮 F1 F2 F3 ③改变拉力的方向 分别沿竖直方向拉升、斜着拉升、水平拉升钩码，观察拉力F1、 F2、 F3、的大小。把实验数据记入表格中。 ④改变钩码的重力，重复上述实验。 进行实验 一、定滑轮和动滑轮 ①拉力与重力的大小关系：F=G，即使用定滑轮不省力。 ②拉力的方向：可以改变。 ③拉力（绳末端）移动距离与钩码上升高度的关系：s绳=h物 钩码重 G/N 钩码移动 方向 钩码移动 距离h/m 拉力 F/N 拉力 方向 拉力移动 距离s/m 1.5 竖直向上 0.3 1.5 竖直向下 0.3 1.5 竖直向上 0.3 1.5 斜向下 0.3 1.0 竖直向上 0.4 1.0 竖直向下 0.4 分析论证 一、定滑轮和动滑轮 使用定滑轮不省力； 不省距离，可以改变力的方向。 实验结论 可以改变力的方向是指：拉力的方向与物体运动方向相反（或不同）。 物体运动方向 拉力方向 一、定滑轮和动滑轮 （2）用滑轮是杠杆的变形研究定滑轮的特点 分析：定滑轮相当于如图所示的无数个可绕支点O转动的杠杆AB组成，它实质上可以看成是能够连续转动的等臂杠杆；所以使用定滑轮不省力，但可以改变力的方向。 如图所示，定滑轮的轴心O为支点，动力臂l1与阻力臂l2都是滑轮的半径r。 F1l1=F2l2 l1=l2=r F1=F2 一、定滑轮和动滑轮 （3）用平衡力的知识研究定滑轮的特点 分析：如图，在忽略摩擦的情况下，物体受到重力G和拉力F作用，由于物体匀速上升，所以拉力F跟物体的重力G是一对平衡力，大小相等，即F=G。 物体向上运动，用力的方向却是向下，所以，使用定滑轮能改变力的方向。 F G 结论：使用定滑轮不省力，可以改变力的方向. 一、定滑轮和动滑轮 视频演示——《探究定滑轮的特点》 一、定滑轮和动滑轮 （1）实验：探究动滑轮的特点 提出问题 （1）使用动滑轮是否省力（或更费力）？ （2）使用动滑轮是否省距离（或费距离）？ （3）什么情况下使用动滑轮? 设计实验 分别使同一物体在不使用滑轮、使用动滑轮时 匀速运动，记录整个过程需要用力的大小、物体移动的距离及动力移动的距离、动力的方向，然后由数据分析得出结论。 铁架台、动滑轮、细线、钩码、刻度尺、弹簧测力计。 实验器材 一、定滑轮和动滑轮 进行实验 ①用弹簧测力计直接测出钩码的重力G。 ②使用弹簧测力计缓缓竖直向上拉动滑轮提升钩码，记录整个过程中用力大小F、钩码升高的距离h及拉力移动的距离s。 ③将测量结果填入表格。改变钩码的个数，重复上述实验过程。 F h s G 一、定滑轮和动滑轮 ①拉力与重力的关系：F＜G，即使用动滑轮省力。若不计动滑轮的重力及摩擦力时，则拉力：F=G/2。 ②拉力的方向：不能改变。 ③拉力（绳末端）移动距离与钩码上升高度的关系：s绳=2h物。 物重 G/N 物体移动 方向 物体移动 距离h/m 拉力 F/N 拉力 方向 拉力移动 距离s/m 2 竖直向上 0.3 1.1 竖直向上 0.6 2 竖直向上 0.3 1.2 竖直向上 0.6 1.0 竖直向上 0.2 0.6 竖直向上 0.4 分析论证 一、定滑轮和动滑轮 使用动滑轮可以省力， 但不改变力的方向，且费距离。 拉力（绳末端）移动的距离s是物体上升高度h的2倍： s拉=2h物 实验结论 一、定滑轮和动滑轮 （2）用滑轮是杠杆的变形研究动滑轮的特点 分析：动滑轮相当于由图所示的无数个可绕支点O转动的杠杆OA组成，它实质上可以看成是能够连续转动的动力臂是阻力臂2倍的杠杆。 如图所示，动滑轮O为支点，动力臂l1为滑轮的直径，阻力臂l2为滑轮的半径，在不计摩擦和动滑轮重时，动力是阻力的一半。 F1l1=F2l2 l1=2l2 F1= F2 一、定滑轮和动滑轮 （3）用平衡力的知识研究动滑轮的特点 在忽略动滑轮的重力和摩擦的情况下，物体受到重力G和两段绳子的两个拉力F的作用。 由于物体匀速上升，所以两个拉力F跟物体的重力G是平衡力。则：2F＝G，F 若考虑动滑轮的重力，忽略绳重、摩擦的情况下，由于物体匀速上升，所以四个力平衡，满足： 2F＝（G+ G动）， F F F G G动 同一根绳上的 两个拉力相等 一、定滑轮和动滑轮 视频演示——《探究动滑轮的特点》 一、定滑轮和动滑轮 滑轮 定 义 实 质 特 点 定滑轮 动滑轮 滑轮轴 固定不动 等臂杠杆 不省力，能改 变力的方向 滑轮和重物 一起移动 动力臂是阻力臂 二倍的杠杆 能省力，不能 改变力的方向 二、滑轮组 第4节 简单机械 二、滑轮组 （1）滑轮组 把定滑轮和动滑轮组合在一起，就构成了滑轮组。 想一想： 我们知道，定滑轮可以改变力的方向，但不能省力。动滑轮可以省力，但不能改变力的方向。 能否得到这样一种机械，它既可以省力，又可以改变力的方向呢？ 滑轮组能否既省力，又能改变力的方向？ 二、滑轮组 （2）两种简单的滑轮组 想一想： 由一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，有几种组合？ 组合一 组合二 二、滑轮组 想一想：如图甲、乙所示的两个滑轮组，这两个滑轮组有什么不同？ ①绳端的固定点不同： 甲固定在定滑轮的轴上，乙固定在动滑轮的轴上。 ②拉力的方向不同： 甲通过定滑轮向下，乙通过动滑轮向上。 二、滑轮组 想一想：用如图甲、乙所示的滑轮组把重力为G的物体提高h，在不计绳重、摩擦及动滑轮自重时，所用拉力F各是多大？拉力移动的距离s与物体升高的距离h是什么关系？ 二、滑轮组 ①用力情况：图中的重物由二段绳子通过动滑轮吊着，每段绳子都要承担物重，因为同一根绳子上的力相等，所以拉力的大小：F（忽略动滑轮的自重与摩擦） ②距离情况：图中的重物由二段绳子通过动滑轮吊着，若物体升高的距离为h时，则每段绳子都要缩短h，所以拉力移动的距离为2h。 （1）理论分析甲滑轮组的特点 ② F G ① 拉力F；拉力移动的距离为 s=2h，使用该滑轮组省力费距离。 结论 二、滑轮组 （2）理论分析乙滑轮组的特点 拉力F；拉力移动的距离为 s=3h，使用该滑轮组省力费距离。 结论 F F1 F2 G ① ③ ② ①用力情况：动滑轮上有三段绳子，每段绳子都要承担物重，因为同一根绳子上的力相等，所以拉力的大小：F（忽略动滑轮的自重与摩擦） ②距离情况：图中的重物由三段绳子通过动滑轮吊着，若物体升高的距离为h时，则每段绳子都要缩短h，三段绳子缩短的距离都要被拉力拉走，所以拉力移动的距离为s=3h。 二、滑轮组 组合一 组合二 想一想： 利用两个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组，可以怎样绕绳子呢？有几种组装方法？所用拉力F各是多大？拉力移动的距离s与物体升高的距离h是什么关系？ （3）两个定滑轮和两个动滑轮组成滑轮组 定滑轮 动滑轮 二、滑轮组 ①有两种组合：如甲、乙所示。 图甲、乙是利用两个定滑轮和两个动滑轮组成的滑轮组，它们有什么不同？ 绳端的起点（固定点）不同：甲固定在定滑轮的钩上；乙固定在动滑轮的钩上。 拉力的方向不同：甲中拉力的方向向下，乙中拉力的方向向上。 甲 乙 二、滑轮组 F 乙 4是动滑轮上绳子的段数 F 甲 图甲所示的滑轮组，承担物重的绳子段数为4，所以拉力F，而最后那段从最上面的定滑轮绕下来的绳子只起到改变力的方向的作用，不承担物重。 F 图乙所示的滑轮组，最后那段从下面的动滑轮绕上来的绳子也起到承担物重的作用，承担物重的绳子段数为5，所以拉力F。 G G ②分析两个滑轮组的特点（不计动滑轮重和摩擦） 5是动滑轮上绳子的段数 F 二、滑轮组 在定滑轮与动滑轮之间画一条虚线，只考虑与动滑轮相连的绳子段数，图甲所示的滑轮组中，绳子段数为n =4，则F， 图乙所示的滑轮组中，与动滑轮相连的绳子段数为n =5，则F， 温馨提示： n是连接动滑轮的绳子段数。 （4）确定承担物重绳子段数n的方法（“分离法”） n=4 甲 乙 n=5 二、滑轮组 （1）确定绕绳的有效段数 根据 F可得绳子的有效段数为n ，也可以根据 得n，计算后本着“只入不舍”的原则取整数值n，即绳子的有效段数。 例如，绳子承受的力最大为100N，利用滑轮组将重为500N的物体匀速提高（绳、滑轮的自重及摩擦不计），则可以判断绳子的有效段数至少为 n=G/F=500N/100N=5。 滑轮组的组装 二、滑轮组 （2）绕绳方式的判断——“奇动偶定” 当承重的绳子段数n为偶数时，绳的起始端系在定滑轮的挂钩上；当n为奇数时，绳的起始端系在动滑轮的挂钩上。 这一原则可概括为“奇拴动，偶拴定”。简称“奇动偶定”。 n=2 n=3 n=3 n=4 n=4 n=5 二、滑轮组 思考与讨论 杠杆、滑轮等简单机械，有的省力、有的不省力，使用它们时，有的可以少移动距离，有的却要多移动距离。在使用简单机械时，你认为省力或费力、省距离或费距离，它们之间有什么关系？ 省力杠杆费距离。 费力杠杆省距离。 滑轮组省力费距离。 省力的机械费距离， 费力的机械省距离。 二、滑轮组 （3）动滑轮个数的确定 当需要n段绳子承担物重时，需要动滑轮的个数N为 ①（n为奇数时）；②（n为偶数时） （4）定滑轮个数的确定 ①施力方向与物体运动方向相同 a. n为偶数时，定滑轮比动滑轮少一个； b. n为奇数时，定滑轮的个数和动滑轮的相同。 ② 施力方向与物体运动方向相反 a. n为偶数时，定滑轮的个数和动滑轮的相同； b. n为奇数时，定滑轮比动滑轮多一个。 n=5（奇数） 动滑轮的个数为 ： =2（个） 定滑轮的个数与动滑轮的相同，N=2 n=5 二、滑轮组 思考与讨论 F . f N G T 若滑轮组水平拉水平地面上的物体，拉力大小又如何判断？s与h又如何判断？ 有3段绳子来承担拉物体，每段绳子承担的力相等，都为F,若不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦,3F=f。物体移动的距离为h ，绳子自由端通过的距离为s；s=3h。 h s 三、轮轴和斜面 第4节 简单机械 三、轮轴和斜面 除了杠杆和滑轮，简单机械家族中还有轮轴、斜面、螺旋等。 （1）轮轴 由两个半径不等的圆柱固定在同一轴线上组成，大的称为轮，小的称为轴。 各种轮轴 轮 动力 阻力 轴 三、轮轴和斜面 （2）轮轴的特点 轮轴可以看成一个可连续转动的不等臂杠杆。如图，轮轴作为杠杆的支点在轴心O，轮半径R是动力臂，轴半径r是阻力臂。根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2 得 F1R=F2r，因为R>r 所以 F1<F2。 即动力作用在轮上时，轮轴是一个省力杠杆，但费距离。 三、轮轴和斜面 （3）一些轮轴 生活中的门把手、汽车方向盘、水龙头开关、自行车脚踏板和扳手等都是轮轴。 各种轮轴 三、轮轴和斜面 （1）斜面 斜面是一个与水平面成一定夹角的的倾斜平面。 盘山路也是斜面 使用斜面推动物体 找一张三角形的纸，按照图那样可以模拟一个盘山公路的形状。展开这张纸看一看，原来是个斜面。 三、轮轴和斜面 （2）斜面的特点 如图所示：把重力为G的物体，沿着长为l、高为h的斜面，用大小为F的力拉上去的过程中, 根据功的原理，若不计斜面和物体间的摩擦力，则有： Fl =Gh，则沿斜面向上的推力：如果不计摩擦，斜面长是斜面高的几倍，拉力就是物体重力的几分之一，所以斜面是一种省力的简单机械。因为斜面长l大于高h，所以使用斜面时要费距离。 三、轮轴和斜面 （3）生活中的斜面 盘山公路 使用斜面推动物体 螺丝钉和电钻钻头等也是斜面 四、课堂总结 第4节 简单机械 四、课堂总结 定义：轴固定不动的滑轮，实质是等臂杠杆. 特点：不省力，但可以改变力的方向. 定义：轴随物体一起运动的滑轮. 实质：动力臂是阻力臂2倍的杠杆. 特点：省力，但不能改变力的方向. 定义：定滑轮和动滑轮组合在一起. 特点：既可以省力又可以改变力的方向. 省力：F＝（G动+G轮）/n. 费距离：s=nh 组成：由具有共同转动轴的大轮和小轮组成. 特点：能省力：F1R=F2r 应用：自行车脚踏板、汽车方向盘、门把手等. 特点：能省力：Fl=Gh. 应用：盘山公路、螺丝钉的螺纹等. 滑轮组 定滑轮 滑轮 斜面 动滑轮 轮轴 四、课堂总结 课堂总结——简单机械（滑轮） 五、练习与应用 第4节 简单机械 五、练习与应用 1、仔细观察自行车，看看它上面有几种简单机械，分别说明它们各起到了什么作用。 【解析】自行车的刹车、车把、脚踏板与轮盘、飞轮等都是简单机械。其中，刹车是费力杠杆，可以起到省距离的作用。车把、脚踏板与轮盘、飞轮都是轮轴，是省力机械。 说明：本题属于实践类开放性题目，考查学生识别各种简单机械的能力。要求学生能根据各种简单机械的特点正确识别，知道使用各种简单机械的目的和作用。考查的重点应放在过程体验上。 五、练习与应用 2、解释图中的科学漫画。一个人要拉起比他体重大的重物，用定滑轮行吗?应该怎么办? 【解析】要拉起比自己体重大的物体，使用定滑轮不行。因为定滑轮不省力，提升动物所需的力至少要等于自己的体重。 解决的办法是，大人可以使用动滑轮提升动物，因为这样他可以在楼上向上用力提升重物，不用小孩帮忙。如果孩子要帮忙，就要根据实际情况使用滑轮组提升重物。且体重是物重的几分之一，所组装的滑轮组中，动滑轮上的绳子段数应该是几。 五、练习与应用 3、利用如图甲所示的滑轮组提起一个重为2000N的物体，不计摩擦及滑轮自重，绳子的拉力F等于多少?如果要用这个滑轮组达到更加省力的效果，绳子应该怎样绕?请在图乙中画出绳子的绕法，并计算此时拉力的大小。 【解析】甲所示的滑轮组，动滑轮上绳子段数为4，所以绳子的拉力F为： F=G/4=2000N/4=500N。 更省力的绕法如图乙所示，F=G/5=2000N/5=400N。 六、提升训练 第4节 简单机械 六、提升训练 1、学校旗杆顶端装有一个定滑轮，在升旗仪式中( ) A．该滑轮可以省力 B．该滑轮可以省功 C．该滑轮可以改变力的方向 D．升旗时拉力没有对国旗做功 C 六、提升训练 2、使用如图所示的装置来提升重物时，既能省力又能改变力的方向的装置是( ) D 六、提升训练 3、如图为家庭手摇升降晾衣架结构图，当逆时针摇动手柄时，横梁上升。下列滑轮属于动滑轮的是( ) A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 D 六、提升训练 4、如图所示，小明组装了甲、乙两种滑轮，用来提升同一物体，G物＝200N（不计绳重、滑轮重和摩擦），要使物体竖直匀速提升2m。下列说法中正确的是（　D　） D A. F甲＝200N，并向上移动4m B. F甲＝100N，并向上移动2m C. F乙＝200N，并向上移动1m D. F乙＝400N，并向上移动1m 六、提升训练 5、某同学研究滑轮的作用，如图所示，用重为0.2N的滑轮，把2N的钩码匀速提升1m。在不计绳重和摩擦的情况下，拉力F做的功为（　C　） A. 0 B. 1.1J C. 2.2J D. 4.4J C 六、提升训练 6、如图所示，物体A的重力为G，在拉力F的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到水平桌面的摩擦力为f，则人对绳的拉力F的大小等于（不计滑轮重、绳重，忽略绳和滑轮、滑轮和轴间的摩擦）（　C　） A. 0.5G B. 2G C. 0.5f D. 2f C 六、提升训练 7、家用手摇晾衣架是生活中常用的简单机械，如图所示。A、B两滑轮中 属于动滑轮的是 ；若衣服和晾衣架的总重为200N，晾衣架上升的 高度为1m，不计动滑轮重、绳重及摩擦，则静止时绳的拉力F＝ N，摇柄处绳子运动的距离为 m。 B　 50　 4　 六、提升训练 8、小金用如图所示装置提升物体G，已知每一个滑轮所受重力相等且均 为2N，物体G所受重力为20N，在不计绳重和摩擦的情况下，小金至少 需要 N的力才能拉住物体G保持不动；天花板A点受到向下的拉力 为 N；地面B点受到向上的拉力为 N。 20　 42　 38　 六、提升训练 9、如图所示，在两墙之间同一水平面上的A、B两处用弹簧测力计和滑轮 相连，不计弹簧测力计重、滑轮重、绳重和摩擦，若拉力F＝5N，则弹 簧测力计P的示数是 N，弹簧测力计Q的示数是 N。 15　 10　 六、提升训练 10、在探究动滑轮使用特点的实验中，各小组按照图（a）所示进行实 验，每个小组的实验器材都相同，每次都匀速提起钩码，实验中不计绳 重和摩擦。 六、提升训练 （1） 由所学知识我们知道：使用动滑轮可以省一半的力，根据A、B两 图求出他们所用动滑轮的重力为 ⁠牛。 0.2　 （2） 比较B、C、D三图可知，使用动滑轮匀速提起同一重物时的拉力 大小可能会不同，其拉力大小不同的原因是 ⁠ ⁠。 拉力与竖直方向的夹角不 同　 六、提升训练 （3） 根据以上实验，如果家里安装日光灯，那么你认为图（b）中更 合理的是 ⁠。 　 甲　 六、提升训练 11、如图，小明用一个动滑轮和几个相同的杠铃片自制了一个健身器，已知动滑轮的质量为5kg，每个杠铃片的质量为10kg。不计绳重和摩擦，g取10N/kg，小明通过握杆竖直向上匀速拉动绳子提升杠铃片。 （1） 杠铃片在0.5s内上升0.2m，求杠铃片上升的速度。 解：（1） 0.4m/s 六、提升训练 （2） 当动滑轮下挂着两个杠铃片，求握杆对绳子拉力的大小。 解：（2） 每个杠铃片的重力G＝mg＝10kg×10N/kg＝100N， 动滑轮的重力G动＝m动g＝5kg×10N/kg＝50N，不计绳重和摩 擦，当动滑轮下挂两个杠铃片时，握杆对绳子的拉力F＝（2G ＋G动）＝×（2×100N＋50N）＝125N 六、提升训练 （3） 当动滑轮下挂着四个杠铃片，杠铃片上升了0.1m，求在此过程中握杆对绳子的拉力做的功。 解：（3） 不计绳重和摩擦，动滑轮下挂着四个杠铃片，杠铃片 上升了0.1m，在此过程中绳自由端移动的距离s'＝2h＝2×0.1m ＝0.2m，握杆对绳的拉力F'＝（4G＋G动）＝×（4×100N＋ 50N）＝225N，此时拉力做的功W＝F's'＝225N×0.2m＝45J 六、提升训练 12、如图所示，有一底面积S＝1000cm2、高为2.1m的圆柱形容器中盛有 水，水面的高度H＝1.8m。在水中有一棱长为10cm的立方体物块（图中 未按比例画），该物块的密度ρ物＝2.5×103kg/m3。开始时，物块在滑轮组（不计摩擦及绳子和滑轮重力）的作用下静止在水中，且下表面与容 器底面间并未接触，现拉着物块以v＝0.2m/s的速度匀速上升10s。若图 中各绳子都不会被拉断，则物块匀速上升过程中，拉力F的最大值和最 小值分别是多少？（不计水的阻力，g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3） 六、提升训练 解：立方体物块体积V＝a3＝（0.1m）3＝1×10－3m3，物块重力G物＝m物g＝ρ物Vg＝2.5×103kg/m3×1×10－3m3×10N/kg＝25N，该物块浸没在水中时受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10－3m3＝10N，拉着物块以v＝0.2m/s的速度匀速上升10s，则物块在10s内上升的高度h＝vt＝0.2m/s×10s＝2m，由于水面高度H＝1.8m，立方体物块棱长为10cm，以物块底部所处位置为标准，当物块提升2m时已从水中离开至水面上，由图可知绳子股数n＝2，则物块在水中时，F最小＝＝＝7.5N，物块离开水面后，F最大＝＝＝12.5N 六、提升训练 13、反思是一种良好的学习品质。在“动滑轮”的实验中，小宁通过如 图所示的装置进行实验，得到结论：使用动滑轮匀速提升物体，竖直向 上的拉力F小于物重G。小宁思考后认为，即使不计摩擦和绳重，上述 结论要成立，物重G和动滑轮重G动之间也必须满足一定条件。请写出这 一条件，并予以证明。 解：条件：物重G大于动滑轮重G动；证明：使用动滑轮匀速提升物体时，若不计摩擦和绳重，则竖直向上的拉力F＝（G＋G动），若F＜G，即（G＋G动）＜G，则G＞G动 六、提升训练 14、斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面可以省力，那么斜面省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力） 小明做了如下猜想： 猜想1：与斜面的表面材料有关； 猜想2：与斜面的倾斜程度有关； 猜想3：与物体受到的重力大小有关。 小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了 实验。实验中物体在斜面上做匀速直线运动，相关 的记录如表。 六、提升训练 （1）物体从斜面底端沿斜面匀速拉到顶端过程中，倾斜角度越大，机械效率_________（选填“越高”“越低”或“不变”）。 （2）通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是_________________________ _______________________________________________。 （3）小明通过实验验证猜想3是错误的，他的依据是_________________________ _______________________________________________。 实验序号 1 2 3 4 5 6 斜面倾角 θ θ θ θ θ1（θ1＞θ）  θ2（θ2＞θ1） 斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板 物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0 沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70 越高 斜面的表面材料相同的情 况下，斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力 比较实验1、3、4中的数据 ，沿斜面的拉力F与物体的重力G的比值相等 六、提升训练 15、为了探究动滑轮的使用特点, 某小组同学用如图所示的装置进行实验, 每次用测力计匀速提升钩码。(滑轮摩擦力不计)钩码重力为G, 拉力为F, 钩码 移动的距离为L, 绳子自由端移动的距离为s。实验数据记录在表格中。为了进 一步研究, 他们计算了每次实验中物体所受重力的变化量△G与对应拉力的变 化量△F，记录在表格的最后两列中。 实验序号 G (牛) F (牛) L (米) s (米) △G (牛) △F (牛) 1 1 0.7 0.05 0.1 0 0 2 2 1.2 0.1 0.2 1 0.5 3 3 1.7 0.05 0.1 2 1.0 4 4 2.2 0.2 0.4 3 1.5 六、提升训练 （1）分析比较表中第二列与第三列中的数据及图中相关条件可得出动滑轮的使用特点：使用动滑轮匀速提升物体时, ________________________； （2）分析比较表中第四列与第五列中的数据及相关条 件，可得出初步结论：使用动滑轮匀速提升物体时，________________________________； （3）由表中数据可计算出滑轮自身重力为______牛； （4）分析比较表中最后两列的数据可得出初步结论：______________________________； （5）为了得到普遍的物理规律，小组同学还将选用__________________继续进行实验。 物重越大，拉力越大 绳子自由端通过的距离为物体上 升距离的2倍 0.4 增加的物重为增加的拉力的2倍 不同重力的滑轮 Lavf56.30.100 Lavf56.30.100 Lavf57.83.100 $$