【文档说明】《简单机械》教案 (2)-九年级上册科学浙教版.docx,共(12)页,1.184 MB,由小喜鸽上传
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第19课时简单机械一、杠杆考点1指认杠杆的支点、动力、阻力、动力臂和阻力臂1.杠杆的定义:在力的作用下,能绕固定点转动的硬棒叫做杠杆。杠杆可以是直的、也可以是弯的。2.杠杆的五要素:________、动力、阻力、动力臂、阻力臂。3.动力和阻力的方向不一定相反,但作
用效果一定相反。考点2绘制杠杆的动力臂和阻力臂图示1.力臂是____________________的距离,而不是支点到力的作用点的距离。2.作力臂的步骤a.找出支点O的位置;b.画出动力作用线和阻力作用线;c.从支点分别作动
力作用线和阻力作用线的垂线段即为________和________。考点3概述杠杆的平衡条件1.杠杆保持________或____________状态,称为杠杆平衡。2.杠杆平衡的条件动力×动力臂=阻力×阻力臂,即____________。考点4应用杠杆的平衡条件解决简单的问题
c杠杆类型力臂关系平衡时力的关系优缺点应用省力杠杆l1>l2________省力,费距离撬棒、瓶盖起子等费力杠杆l1<l2F1>F2________,省距离镊子、火钳等等臂杠杆l1=l2F1=F2不省力,不省距离天平、定滑轮等考点5指认人体中的杠杆1.人的
头颅——等臂杠杆抬头时,可以在颈部找到杠杆,杠杆的支点在脊柱之顶,支点后的肌肉收缩提供动力,头颅的重量是阻力。这个杠杆几乎是个________杠杆。21教育网2.人的手臂——费力杠杆肘关节是支点,肱二头肌肉所用的力是_
_______力,手拿的重物的重力是________力,显然我们的前臂是一种________力杠杆。虽然费力,但是可以省距离(少移动距离),提高工作效率。21cnjy.com3.走路时的脚——省力杠杆脚掌前部是
支点,人体的重力就是________力,腿肚肌肉产生的拉力就是________力。这种杠杆可以克服较大的体重。21·cn·jy·com1.(2016·绍兴)下列杠杆能平衡的是(杆重和摩擦均不计)()★2.如图,
一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,用一竖直向上的力,欲使其一端抬离地面。则()www.21-cn-jy.comA.F甲>F乙,因为甲方法的动力臂长B.F甲<F乙,因为乙方法的阻力臂长C.F甲>F乙,因为乙方法的阻力臂短D.F甲=F乙,因为动力臂
都是阻力臂的2倍3.(2016·丽水)在探究杠杆平衡条件的实验中:(1)安装好杠杆,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡;把钩码挂在杠杆A点如图甲,为方便直接从杠杆上读出力臂,应在B点沿着________的方向拉动弹簧测力计,使杠杆在水平位置
平衡。【来源:21·世纪·教育·网】(2)如图乙,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡,测力计示数将________________。21·世纪*教育网二、滑轮考点6辨认定滑轮、动滑轮和滑轮组a1.定滑轮:工作时轴固定不动的滑轮
。2.动滑轮:工作时轴发生移动的滑轮。考点7知道定滑轮和动滑轮的特点a实质力的关系(F,G)距离的关系(s,h)作用定滑轮等臂杠杆F=Gs=h改变力的方向动滑轮动力臂是阻力臂二倍的杠杆F=12Gs=____省力滑轮组F=____s=nh既可以省力,也可以改变力的方向考点8知道
滑轮组的特点(限于两个滑轮的滑轮组)a1.滑轮组:由定滑轮跟动滑轮组成的滑轮组。2.特点:既能改变用力的________,也能________。考点9使用滑轮组(限于两个滑轮的滑轮组)解决简单的问题b使用滑轮组时,滑
轮组用n段绳子拉物体,拉物体所用的力F就是物重的n分之一,即F=________,n表示拉物体绳子数。2·1·c·n·j·y4.(2016·金华)简单机械在我们的生活中应用广泛。请回答下列有关简单机械的问题:(1)如图甲,物体处于静止状态,物体的重力为________
N(不计摩擦及滑轮和绳子的自重)。(2)如图乙是一把剪刀,在使用过程中要达到相对省力的效果,则被剪物体应放在________(填字母“A”或“B”)。www-2-1-cnjy-com5.(2015·台州)使用简单机械可以给人们的生活带来便利。(1)如图甲,旗杆
的顶端安装着一个________滑轮,用来改变拉力的方向。(2)如图乙,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,可减小________臂,剪断物体更省力。6.滑轮是工农业生产中常用的一种简单机械。甲同学用定滑轮进行了如图所示的三个实验。(1)甲同学研究的问题
是__________________。(2)研究该问题时,弹簧测力计的操作方法可以是________。(填序号)①拉着重物保持静止;②匀速向下拉动重物;③随意拉动重物。(2016·北京)如图所示的工具中,在使用时属于费
力杠杆的是()1.(2016·北京)如图所示,OB是以O点为支点的杠杆,F是作用在杠杆B端的力。图中线段AB与力F的作用线在一条直线上,且OA⊥AB。线段________表示力F的力臂。(填“OA”、“AB”或“OB”)2-1-c-n-j-y★例2(201
6·漳州)如图所示,质量不计的木板AB处于水平位置平衡,且可绕O点无摩擦转动。OA=0.2m,OB=0.5m,在A端挂一个重3N的物体甲,另一重2.5N的小滑块乙在水平拉力作用下,以0.1m/s的速度从O点匀速向右滑动,在此过程中,甲对地面的压力____
____(填“变大”、“变小”或“不变”),小滑块在木板上水平滑动的时间为________s。2.(2015·广州)AC硬棒质量忽略不计,在棒的B、C两点施加力F1、F2,F2的方向沿OO′线,棒在如图所示位置处于平衡状态,则()A.F1<F2B.F1=s2s1
·F2C.F1力臂小于s1D.F2方向沿OO′线向下★例3(2016·遂宁)如图所示,作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直的力F,将杠杆缓慢地由位置A拉至位置B,在这个过程中,力F的大小将()【出处:21教育名师】A.不变B.变小C.变大D.先变大后变小3.(2015·玉林)如图所示,重力为
G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一始终垂直于棒的拉力F,让棒缓慢转到图中虚线所示位置,在转动的过程中()A.动力臂逐渐变大B.阻力臂逐渐变大C.动力F保持不变D.动力F逐渐减小★例4(2016·成都)如图所示,古代士兵常用定滑轮把护城河上的吊桥拉起。使用定滑轮可
以______________(填“省力”、“省距离”或“改变动力方向”);吊桥可以看作杠杆,绳子对它的拉力是动力,吊桥的重力是阻力。在拉起吊桥的过程中,阻力臂大小________(填“变大”、“变小”或“不变”)。21世纪
教育网版权所有4.如图所示为一种手摇升降晾衣架示意图。它由4个定滑轮和两个动滑轮组成,绳子的尾端绕在一个固定在墙壁的旋轮上,旋转摇柄可以使晾衣架升降。假设在升降过程中衣架横梁保持水平,请回答下列问题:【版权所有:21教育】(1)假设衣服和晾衣架(含
动滑轮)等的总重是50N,则静止时绳子拉力是________N。(各种摩擦力忽略不计)21教育名师原创作品(2)要使衣架横梁上升1m,则绕进旋轮上的绳子长度是________m。(3)通过增加滑轮,可以使此装置更省力,请你提出正确的绕线方法。_________
___________________。★例5如图所示,质量分布均匀的长方体砖,平放在水平地面上,第一次用竖直向上的力F1只作用于ab的中点,第二次用竖直向上的力F2作用于bc的中点,都使它们在竖直方向上慢慢向上移动h(h<ab<
bc),则在上述过程中F1________F2(填“大于”、“小于”或“等于”);F1所做的功________F2所做的功(填“大于”、“小于”或“等于”);第一次克服重力所做的功________第二次克服重力所做的功(填“大于”、“小于”或“等于”)。★例6(
2016·云南)如图所示,高0.8m、重1100N、均匀的圆柱形木柱M,截面半径为0.3m,将它竖直放在水平地面上时,木柱所受的重力与地面对它的支持力是一对________力;若要使木柱的a点离开地面,至少需要________N的力。★例7(2016·扬州)从地面上搬起重物我们的常
见做法是弯腰(如图甲)或人下蹲弯曲膝盖(如图乙)把它搬起来,哪种方法好呢?下面就建立模型说明这个问题。把脊柱简化为杠杆如图丙所示,脊柱可绕骶骨(轴)O转动,腰背部复杂肌肉的等效拉力F1作用在A点,其实际作用方向与脊柱夹角为12°且保持不变,搬箱子拉力F2
作用在肩关节B点,在B点挂一重物代替箱子。用测力计沿F1方向拉,使模型静止,可测出腰背部复杂肌肉拉力的大小。接着,改变脊柱与水平面的夹角即可改变杠杆与水平面的夹角α,多次实验得出结论。(1)在丙图中画出F2力臂L2。(2)当α角增大时,L2________(填“变大”、“不
变”或“变小”),F1________(填“变大”、“不变”或“变小”)。(3)如果考虑到人上半身的重力,那么腰背部肌肉的实际拉力将比丙图中F1要________(填“大”或“小”)。21*cnjy*com
(4)对比甲乙两种姿势所对应丙图中的两种状态,由以上分析可得,________(填“甲”或“乙”)图中的姿势比较正确。1.(2016·宁夏)如图所示,启瓶器开启瓶盖时,可看作是()第1题图A.以A为支点的费力杠杆B.以A为支点的省力杠杆C.以B为支点的费力杠杆D.以B为支点的费力杠杆2.(2015
·漳州)如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D点挂一个重为G的物体M,用一把弹簧测力计依次在A、B、C三点沿圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3,它们的大小关系是()A.F1<F2<F3<GB
.F1>F2>F3>GC.F1=F2=F3=GD.F1>F2=F3=G第2题图第3题图3.(2016·滨州)在探究杠杆平衡条件的时候,小明在均匀木板中间挖孔,孔中插一金属杆,固定在铁架台上,木板可以围绕中间自由转动。每个钩码的质量为200g,A、B、C、D、E、F为挂钩,已知AB
=BO=OC=CD,ABOCD的连线与EDF的连线垂直。现在B处挂两个钩码,D处挂一个钩码,木板在水平位置平衡(如图所示)。下列做法不能使木板重新平衡的是()A.在B、D两处各加挂一个钩码B.在B处加挂两个钩码、D处加挂一个钩码C.B处挂两个钩码不变,把D处的一个钩码挂在E处D.B
处挂两个钩码不变,把D处的一个钩码挂在F处★4.如图甲所示,长1m的粗细均匀的光滑金属杆可绕O点转动,杆上有一光滑滑环,用竖直向上的测力计拉着滑环缓慢向右移动,使杆保持水平状态,测力计示数F与滑环离开O点的距离s的关系如图所示,则杆重()第4题图A.500NB.50NC.100
ND.10N★5.(2015·威海)如图是吊车起吊货物的结构示意图,伸缩撑杆为圆弧状,工作时它对吊臂的支持力始终与吊臂垂直,使吊臂绕O点缓慢转动,从而将货物提起。下列说法正确的是()A.吊臂是一个省力杠杆,但要费距离B.吊臂是一个费力杠杆,但可以省功C.匀速顶起
吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力的力臂变小D.匀速顶起吊臂的过程中,伸缩撑杆支持力渐渐变小第5题图第6题图★6.(2014·泰州)如图所示的滑轮组,每个滑轮重为20N,绳重及摩擦不计。用它匀速提升重为100N的物体,所用
的拉力F是()A.50NB.60NC.70ND.120N第7题图7.(2016·邵阳)如图,在探究杠杆平衡条件的实验中,杠杆处于水平平衡状态。若在杠杆两端的钩码上分别加挂一个完全相同的钩码,则()A.杠杆不能
水平平衡,左端上升B.杠杆不能水平平衡,右端上升C.杠杆仍能处于水平平衡状态D.以上说法都不正确8.(2016·湖州)下图是三类不同用途的杠杆模型。这三类杠杆中,一定是省力杠杆的是第________类,钓鱼竿与第________类杠杆原理相同。第8题图第9题图9.(2015·湖州
)小明家有个木衣架,有一次放学回家他把书包挂在衣架A处,衣架倒了下来,小明是个聪明的孩子,他分析了衣架倒下来的原因后,测量了如下的数据:书包质量5千克;木衣架质量3千克;圆底盘直径30厘米;其他数据如图,衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。(g取10N/kg)(
1)请你通过计算,解释衣架倒下来的原因。(2)为了防止衣架倒下来,小明提出了改进意见:适当增大圆底盘直径,请你再说出一种其他方法。10.(2016·福州)生活中我们经常使用简单机械。(1)图1是家用手摇晾衣架,A、B两滑轮中属于动滑轮的是________;若衣服和晾衣架的总重为120
N,不计动滑轮重、绳重及摩擦,静止时绳的拉力F=________N。请你提出一种使用时提高手摇晾衣架机械效率的方法:______________________________。(2)如图2所示,已知撬棒AD=1m,CD=BC=0.15m,石头垂直作用在棒上的力是420N,若要撬动石头
,则施加在撬棒A点的力至少是________N。21*cnjy*com第10题图第11题图★11.(2015·扬州)“低头族”长时间低头看手机,会引起颈部肌肉损伤,当头颅为竖直状态时,颈部肌肉的拉力为零,当头颅低下时,颈部肌肉会产生一定的
拉力。为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系,我们可以建立一个头颅模型来模拟实验。如图甲所示,把人的颈椎简化成一个支点O,用1kg的头颅模型在重力作用下绕着这个支点O移动,A点为头颅模型的重心,B点为肌肉拉力的作用点。将细线的一端固定在B点,用弹簧测力计拉着细线模拟测量肌肉的拉力,头颅模型
在转动过程中,细线拉力的方向始终垂直于OB,如图乙所示,让头颅模型从竖直状态开始转动,通过实验记录出低头角度θ及细线拉力F的数据,如表:低头角度θ/°015304560细线拉力F/N07.314.020.225
.0(1)设头颅质量为8kg,当低头角度为60°时,颈部肌肉实际承受的拉力是________N。(2)在图乙中画出细线拉力的示意图。(3)请解释:为什么低头角度越大,颈部肌肉的拉力会越大?答:_____________________。(4)请你就预防和延
缓颈椎损伤提出一个合理化的建议:________________________________________________________________________。12.(2016·淄博)杠杆调平衡后,将两个体积相同的重
物分别挂在杠杆两侧的A、B处,杠杆仍然平衡,如图所示,则GA________GB;若将两重物同时浸没在水中,则杠杆的________端下沉(填“左”或“右”)。【来源:21cnj*y.co*m】第12题图★13.(2016·南平)利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡
条件”。第13题图(1)实验前,杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以直接从杠杆上读出________________。(2)杠杆平衡后,如图乙所示,在杠杆B点挂3个相同的钩码,可在杠杆的D点挂____
____个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡。(3)保持B点钩码数量和力臂不变,杠杆在水平位置平衡时,测出多组动力臂l1和动力F1的数据,绘制了l1-F1的关系图像,如图丙所示。请根据图像推算,当l1为0.6m时,F1为________N。