1、 中小学 1对 1课外辅导专家用心教好每位学生学腾教育 第 1 页学腾教育物理学科教案学生姓名： 班主任姓名： 授课教师： 授课日期： 课 题 简单机械和功知识点汇总教学内容杠杆题型一、杠杆中力或力臂的作图画力臂的步骤：1、找支点；2、画力的作用线，虚线延长；3、从支点 O 向力的作用线做垂线（虚线） ，画出垂足；4、画括号，标符号。画力的步骤：1、找力臂；2、过力臂的端点（非支点）画垂线，延长与杠杆相交；3、判断力的方向，标符号；例题：1、在下图中，画出各力的力臂.2、如图 1212 所示，杠杆的 B 端挂一重物，在 A 点施加一个最小的力，使杠杆平衡在图中所示的位置上，试画出这个力的示意图
2、.3、如图甲是一种常见的活塞式抽水机示意图，请在图中画出手柄所受动力 F1 的力臂及阻力 F2。4、在乙图中，画出动力的力臂 l1 和阻力的力臂 l2 示意图5、如图丙所示，杠杆 AO 在力 F1、F2 的作用下处于静止状态 L2 是力 F2 的力臂，在图中画出力 F2。6、如图丁所示，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。图甲 图乙 图丙 图丁中小学 1对 1课外辅导专家用心教好每位学生学腾教育 第 2 页题型二、探究杠杆的平衡条件的实验（1） 杠杆平衡：静止或匀速转动叫做杠杆平
3、衡；（2） 支点处于杠杆的中间：消除自重对实验的影响；（3） 调节平衡螺母的目的：方便读取力臂大小；（4） 如何让调节平衡螺母：左高左调，右高右调；（5） 多次实验的目的：为了获得较多的数据，从中归纳总结出一般可靠的规律。（6） 做实验时，若弹簧测力计由竖直方向拉杠杆变成倾斜拉，那么会使测力计示数变大；（7） 实验的结论：动力动力臂=阻力阻力臂例题：1、在“探究杠杆的平衡条件”实验中：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 ；如发现杠杆左端偏高，则可将右端的平衡螺母向 调节。实验中，改变支点两侧的钩码位置和个数，一般要做三次实验，得到三组数据并进行分析，这样做的目的是：_。
4、2、如图中，杠杆刚好平衡，若要使 A 端下降，B 端上升，可采用的办法 是：（每个钩码的质量相同）( )A两边各减少一个钩码 B两边各增加一个钩码C两边都向左移动相同距离 D两边都向内侧移动相同距离3、如图所示，甲、乙、丙三个相同的杠杆，所挂的物体受到的重力均为 G，它们分别在方向如图所示的力F1、F 2、F 3作用下处于平衡状态，那么 ( )AF 1=F2=F3 BF 1F2F3 DF 2F3F14、某同学做探究杠杆平衡条件的实验实验时，为了方便对力臂的测量，该同学先调节平衡螺母，使杠杆在 位置平衡；通过多次实验，该同学得到了杠杆的平衡条件。实验中，在杠杆上的 A点挂四个重均为 0.5N的钩
5、码，用调好的弹簧测力计竖直向上拉杠杆上的 B点，使杠杆水平平衡，如图所示，测力计的示数是 N；如果将测力计沿图中虚线方向拉，仍使杠杆在水平位置平衡，则测力计的示数将 （选填“变大”/“不变”/“变小” ） 。题型三、三类杠杆1 省力杠杆：动力臂大于阻力臂，平衡时，动力小于阻力。使用省力杠杆时，可以省力，但要费距离。中小学 1对 1课外辅导专家用心教好每位学生学腾教育 第 3 页2费力杠杆：动力臂小于阻力臂，平衡时，动力大于阻力。使用费力杠杆时，费力，但可以省距离。3等臂杠杆：动力臂等于阻力臂，平衡时，动力等于阻力。使用等臂杠杆时，不省力，省距离。例题：1、如图所示，所使用的杠杆能够省距离的是A
6、羊角锤 B筷子 C开瓶器 D独轮车2、筷子是我国和部分国家特有的用餐工具。在正常使用筷子用餐时，筷子属于 ( )A费力杠杆，但省距离B省力杠杆，且省距离C省力杠杆，但费距离D等臂杠杆，即不省力也不费力题型四、最小力和动态分析（1）平衡条件：F l =F l12（2）画最小力步骤找支点和力的作用点（杠杆上离支点最远的点） ；连接支点和作用点（虚线）为最大力臂；过作用点作最大力臂的垂线，该线为最小力；判断力的方向，标符号例题：1、如图所示，轻质杠杆支点为 O，在已调平的杠杆两端分别挂上一些钩码，每一个钩码的质量相等，杠杆恰好在水平位置平衡，如果两边各拿走一个钩码，杠 杆将（ ）A仍保持平衡并静止
7、B不平衡，向顺时针方向转动C不平衡，向逆时针方向转动 D仍保持平衡，但要转动2、如下右图所示，使用羊角锤拔钉子，动力作用在锤柄上 A点. 请作出拔钉子时所用最小动力 F的示意图. (注意：请在图上保留为确保作图准确所画的辅助线)5、如图所示，O 为杠杆 AC的支点，在 B处挂一小球，AOOBBC，为使杠杆在水平位置平衡， （ 1）画出施加在杠杆 A点上最小动力 FA的力臂 LA，并标出 FA的方向（2）画出施加在杠杆 B点上最小动力 FB的力臂 LB，并标出 FB的方向（3）画出施加在杠杆 C点上最小动力 FC的力臂 LC，并标出 FC的方向（4）F A 、F B 、F C 中哪个最小？BC
8、AO中小学 1对 1课外辅导专家用心教好每位学生学腾教育 第 4 页6、如图所示是列车上常用的手推手，车内货物均匀摆放。车前行时，需经过障碍物，当车的前轮遇到障碍物 A 时，售货员向下按扶把，这时手推车可以视为杠杆。若手推车和货物总重为 200 N，动力臂和阻力臂之比为 2：3，则售货员作用在把手上的动力为_N ；当后轮遇到障碍物 A 时，售货员竖直向上提扶把，这时支点是_(A/B/C)点，这种情况下，手推车可以视为_杠杆（省力费力） 。7、如图所示，轻质杠杆 OA 中点悬挂重为 60 N 的物体，在 A 端施加一竖直向上的力 F，杠杆在水平位置平衡，则力F 的大小是_。保持 F 的方向不变，
9、将杠杆从 A 位置匀速提升到 B 位置的过程中，力 F 将_（变大变小不变） 。滑轮题型一、定滑轮、动滑轮和滑轮组省力情况的判断定滑轮的实质是等臂杠杆，动滑轮的实质是省力杠杆；（1）绳子自由端移动的距离 S与物体上升的高度 h之间的关系：S=nh（2）绳子自由端移动的速度 V与物体上升的速度 V 物 之间的关系：V=nV 物例题：1、如图是用定滑轮匀速提起重物的三种拉法，所用的拉力分别以 F1、F 2、F 3表示，下列说法中正确的是（ ）A. 拉力 F1最小 B. 拉力 F2最小 C. 拉力 F3最小 D. 三种拉法所用拉力一样大2、工人们为了搬运一个笨重的机器进入厂房，某工人设计了如图所示的
10、四种方案（机器下方的小圆表示并排放置的圆形钢管的截面） 。其中最省力的方案是（ ）3、工人通过如图所示的装置将物体 A 匀速从水中提起，已知物体 A 重为 140 N，工人自重 600 N，此时他对地面的压力是 550 N不计水对物体的阻力、绳与滑轮之间的摩擦，以及滑轮和绳子的重力，则物体 A 所受水的浮力为_N4、如图所示装置中，A 物体重 100 N，B 物体重 10 N，在 B 物体作用下，A 物体在水平面上做匀速直线运动（不计滑轮重及轮与轴之间的摩擦） 问：(1)A 物体受到的摩擦力多大？(2)如果在 A 物体上加一个水平向左的拉力，使 B 物体以 0.5 m/s 的速度匀速上升，求拉
11、力的大小和 4s 内 A 物运动的距离中小学 1对 1课外辅导专家用心教好每位学生学腾教育 第 5 页题型二、滑轮竖直和水平方向上拉动物体的问题滑轮-竖直方向上提升问题1、如下左图所示，物体 A重20N，滑轮重1N，绳重不计，弹簧秤示数为25N，则物体 B的重为_N。地面对物体A的支持力_N.2、如下右图所示，已知物重为 G，则各图中的拉力 F 各为多少？（滑轮组及摩擦不计）滑轮-水平方向上拉动物体1、在下左图中，物体 A 的重力为 G，拉力 F 的作用下，物体沿水平桌面做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力为f,则人对绳的拉力 F 的大小等于 （ ）A、0.5G B.2G C. 0.5f D.
12、2f2、如上右图所示，若拉力 F900 牛顿，物体 A 重 1500 牛顿，不计滑轮重和绳与滑轮间摩擦。当绳子自由端移动 3米，则沿水平方向匀速拉动物体 A 前进时，物体 A 与地面间摩擦力是 _牛顿，物体 A 移动_米。题型三、滑轮组的应用及绕绳方法 确定绕绳的有效段数。用 计算后取整数值 n为绳子的有效段数；拉物 动G 确定动力方向：题中有方向规定、没有方向就按照“奇动偶定”的原则绕绳。 确定滑轮个数：若不需要改变施力方向，则需要（n-1）个滑轮，n 为偶数时需要动滑轮比定滑轮多一个，n 为奇数时，动。定各一半。若需要改变施力方向，则需要 n个滑轮，n 为偶数时，动、定滑轮各一半，n 为奇
13、数时，定滑轮比动滑轮多一个。例题：1、由两个动滑轮和两个定滑轮组成的滑轮组，站在地面上的人用力向下拉绳子，提起重为 1000 N 的物体(1)请你画出滑轮组的绕线(2)不计摩擦和滑轮的重，所用的拉力 F 是多大？(3)若实际所用拉力为 260 N，则动滑轮的总重为多少？(4)物体升高 1m 时，绳子自由端移动的距离是多少？中小学 1对 1课外辅导专家用心教好每位学生学腾教育 第 6 页2、站在地面上的人想用尽可能小的力提升水桶。请在图中画出滑轮组绳子的绕法。题型四、探究动滑轮和滑轮组的特点例题：1、如图是小海“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动，分别测
14、得一组数据如下表所示：请你分析：（1）比较测力计示数大小可知：使用动滑轮的好处是 ；（2）比较测力计拉力的方向可知：使用定滑轮的好处是 ；（3）把钩码升高相同高度，比较乙和丙测力计移动的距离可知：使用动滑轮 ；（4）在提升重物的过程中，如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点，则应选择 。2、如图所示，整个装置处于静止状态，弹簧测力计 A、B、C 的示数分别为 FA、F B、F C，如果 FC2 N，则 FA、F B的示数是 ( )AF A6 N、 FB6 N BF A4 N、F B4 NCF A 4 N、F B6 N DF A6 N、F B4 N功题型一、做功的两个必要条件的理解一是对物体要有力的
15、作用；二是物体要在力的方向上通过一定的距离判断一个力是否对物体做功，关键看在物体是否在该力的方向上通过一段距离。例题：1、如图所示的四种情景中，人对物体做功的是：（ ） 钩码重G/N钩码升高高度 h/m测力计示数 F/N测力计移动距离 S/m甲 0.98 0.2 0.98 0.2乙 0.98 0.2 1.02 0.2丙 0.98 0.2 0.55 0.4把箱子搬起来 司机推车未动背着书包在水平路面匀速行走足球离开脚，在草地上滚动的过程中A B C D中小学 1对 1课外辅导专家用心教好每位学生学腾教育 第 11 页2、以下几种情况中，力对物体做功的有 ( )A人用力提杠铃，没有提起来B沿着斜面
16、把汽油桶推上车厢C用力提着水桶水平移动 2m，水桶离地面高度不变D物体在光滑水平面上匀速前进 2 m题型二、有关功的计算运用公式 W=Fs 计算力的功时，力 F 和距离 s 必须符合同体、同时、同向、且都是国际单位。功的单位是 J。例题：1、物体在相同的力 F 的作用下沿力的方向移动了距离 s，试比较在如图所示的三种情况中力 F 对物体做功的多少（ ）AW 1=W2=W3 BW 1W2W3 CW 1 W2 P 1P2CW 1 W2 P 1=P2 DW 1 W2 P 1P2题型三、功率的计算公式 P= ，P=Fv，单位是 W；t例题：1、小敏同学和他所骑的轻便自行车总重约 600N，上学路上他骑
17、车以 5m/s 的速度匀速通过了一段长 100m 的平直公路。若自行车所受路面的阻力约为人和车总重力的 0.05 倍，则通过该段公路时，小敏同学蹬车的功率约为（ ）A150W B 300W C1500W D 3000W2、山区的公路环绕山坡盘山而上，车辆沿着盘山公路向上行驶时可以（ ）A省力 B省功 C省时间 D省距离3、假期里小林和爸爸一起去登山，小林用了 15min 登上了山顶，爸爸用了 20min 登上了山顶，爸爸的体重是小林的1.5 倍，则小林与爸爸的登山功率之比为（ ）A98 B89 C12 D214、做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示，一同学重500N，P点为重心，他每次将身体撑
18、起，肩部上升0.4m。某次测试中，他 1min内完成30次俯卧撑。求：（1）俯卧撑中的动力臂、阻力臂。（2）将身体匀速撑起，双手对地面的压力。（3）将身体撑起一次所做的功。中小学 1对 1课外辅导专家用心教好每位学生学腾教育 第 1 页（4）该同学在lmin内的功率。机械效率题型一、机械效率的理解有用功：目的做的功；额外功：不得不做的功；总功：动力做的功例题：1、下列有关机械效率的概念的叙述中，正确的是（ ）A做功越多的机械，机械效率一定越高 B做功快的机械，机械效率一定高C省力多的机械，机械效率一定高 D机械效率越大，有用功占总功的比值越大2、值日时，小明将一桶水从一楼提到二楼。此过程中，关
19、于做功的说法正确的是（ ）A对桶做的功是有用功 B对水做的功是有用功C对水做的功是额外功 D克服自身重力做的功是总功题型二、探究机械效率的实验例题：1、小明在“测滑轮组机械效率”实验中，用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：实验次数物重G/N物体上升的高度 h/cm测力计的示数 F/N测力计移动的距离 s/cm1 6 3 2.5 92 6 5 2.5 173 6 8 2.5 24（1）分析表中数据，回答以下问题： 表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是 ；第 3次实验中滑轮组的机械效率是 ；滑轮组的机械效率与 无关。（2）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验，如图乙
20、所示。小红多使用一个滑轮，目的是为了改变 ；当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率 （选填“相同”或“不相同” ） ，理由是： 。2、如图是小明“探究斜面的机械效率与倾斜程度关系”的实验装置，他在实验时用弹簧测力计拉着重为 6 N 的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动，实验数据记录如下表。(1)在第 2 次实验中，拉力所做的额外功是_J，机械效率是 _。(2)小明完成两次实验后，得出的结论是：光滑程度一样的斜面，其倾斜程度越大，机械效率越高。你觉得他的结论中小学 1对 1课外辅导专家用心教好每位学生学腾教育 第 1 页_（可靠不可靠） ，理由是
21、_。(3)斜面在生产、生活中随处可见，在盘山公路、镊子、螺丝钉、汽车方向盘中，应用了斜面的是_、_3、小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重 2N，测得的数据如下表所示：(1)在实验中，测绳端拉力 F 时，应尽量竖直向上拉动弹簧测力计，且在拉动过程中读数。(2)第 1 次实验测得的机械效率为_。 （结果保留两位有效数字）(3)分析表中数据可知：第 2 次实验是用_图做的；第 4 次实验是用_图做的。(a)(b) (c)(4)分析第 1、2 次实验数据可知：使用同一滑轮组，_ 可以提高滑轮组的机械效率；分析第 1、3 次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物
22、，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重） ，滑轮组的机械效率_。(5)分析第 3、4 次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 _。4、用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率，实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计。使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。(1)实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数 F 为_N ，钩码总重G 为 10 N，钩码上升高度 h 为 01 m，测力计移动距离 s 为 03 m，则杠杆的机械效率为_。请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：_ _；(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在 A、B 两点，测量并计算得到如表所示
23、的两组数据：次数 钩码悬挂点 钩码总量 G/N 钩码移动距离 h/m 拉力 F/N 测力计移动距离 s/m 机械效率 %1 A 点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.42 B 点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论? 答：_；请简要说明理由：（1） _；（2） 。题型三、机械效率的计算用滑轮组提升重物时机械效率的计算1. 提升重物的目的是克服重力做功，则 W 有用 =G 物 h人的拉力为动力，则 W 总 =Fs2. 相关知识点链接：（1）不计绳重和绳与滑轮之间的摩擦时：F=(G 物 +G 动
24、)/nW 额外 =W 总 W 有用 = G 动 h（2）不计滑轮重、绳重和绳与滑轮之间的摩擦时：F=G 物 /n中小学 1对 1课外辅导专家用心教好每位学生学腾教育 第 1 页W 额外 =W 总 W 有用（3）绳子自由端移动的距离 s与物体上升的高度 h的关系：s=nh绳子自由端移动的速度 v与物体移动的速度 v 物 的关系：v=nv 物例题：1、在农村常有家庭挖井取水。小明同学用如图甲所示的滑轮组提土，他用 20 s 的时间把重为 120 N 的土从井中匀速提升 5m，拉力做的功 W 随时间 t 的变化图象如图乙所示。求：(1)有用功；(2)滑轮组的机械效率；(3)拉力的大小；(4)拉力的功
25、率。斜面问题机械效率的计算不计物体与斜面之间的摩擦时：FL=G 物 h考虑物体与斜面之间的摩擦时：W 额外 =W 总 W 有用 =FL-Gh=fL例题：1、如图所示，有一斜面长为 L，高为 h，现用力 F 沿斜面把物重为 G 的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为 f，则下列关于斜面机械效率 的表达式正确的是 ( )A B10%GhfL10%()GFfC D()FfhfL杠杆问题机械效率的计算1. 不考虑杠杆本身的重力时：FL 1=FL2考虑杠杆本身的重力时：W 额外 =W 总 W 有用2. 动力下降的距离 s与物体上升的高度 h的关系：s=nh动力下降的速度 v与物体上升的速度
26、 v 物 的关系：v=nv 物其中：n=L 1/L2（L 1为动力臂，L 2为阻力臂）例题：1、用一个杠杆来提升重物，已知动力臂是阻力臂的 3倍，物重为 600牛，手向下压杠杆的动力是 210牛，物体被提升了 20cm，求：（1）手压杠杆下降的高度；（2）杠杆的机械效率；（3）人做了多少额外功？机器问题机械效率的计算应用机器将物体提高的目的是克服重力做功，则 W 有用 =G 物 h电动机的动力做的功，则 W 总 =P（功率）*t（时间）电动机所做的额外功为 W 额外 =W 总 W 有用例题：1、质量为 8t 的某载重汽车，额定功率为 240 kW，车上装有 12 t 的砂石，汽车先以 36 km/h 的速度、200 kW 的功率，在平直的路面上匀速行驶了 5 min；然后又以额定功率、用了 2 min 的时间，把砂石从山坡脚下送到了 60 m 高的坡顶施工场地，求：(1)汽车在平直路面上匀速行驶的过程中，发动机所做的功和汽车受到的阻力；(2)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率
